WISE: teoria sui buchi neri supermassicci da rivedere

WISE-supermassive black holes

I buchi neri supermassicci attivi nel centro delle galassie possono venir suddivisi in due differenti categorie: quelli che sono nasscosti dalla polvee e quellii ben visibili. Crediti NASA/JPL/Caltech.

Una survey di oltre 170 000 buchi neri supermassicci (SMBHs, supermassive black holes) grazie al Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA ha permesso di riesaminare una teoria vecchia di alcuni decenni relativa al diverso aspetto di questi oggetti interstellari.

La teoria unificata dei buchi neri supermassicci che diventano “attivi”, sviluppata alla fine degli anni Settanta del secolo scorso, nacque per spiegare il motivo per cui i buchi neri, anche se simili, potevano apparire completamente differenti: alcuni sembrano essere avvolti nella polvere, altri erano facilmente osservabili, privi di polvere o di materia che li oscurava.

Il modello unificato risponde a questa domanda suggerendo che ogni buco nero sia circondato da una struttura a forma di ciambella polverosa, definita toro. A seconda di come queste “ciambelle” sono orientate nello spaziio, i buchi neri assumono aspetti differenti. Per esempio, se la ciambella è tale che noi la vediamo di taglio, il buco nero è nascosto alla nostra vista. Se la ciambella viene osservata di fronte, dall’alto o dal basso, allora il buco nero è chiaramente visibile.

I nuovi risultati di WISE non confermano questa teoria. I ricercatori hanno trovato l’evidenza osservativa che una struttura diversa da quella di una ciambella, in alcune circostanze, può determinare se un buco nero è visibile oppure nascosto. Il team di ricercatori non ha ancora stabilito che cosa può essere ciò che determina questo risultato, ma sembra che questo modello unificato o il modello a ciambella non possono essere corretti.

“La nostra ricerca ha mostrato una nuova caratteristica sull’attività dei buchi neri “attivi” che non conoscevamo, ma i dettagli rimangono ancora un mistero” ha affermato Lin Yan dell’Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) della NASA che ha sede al California Institute of Technology di Pasadena, California. “Speriamo che il nostro lavoro possa ispirare studi ulteriori per comprendere meglio questi affascinanti oggetti”.

Yan è il secondo autore della ricerca accettata per la pubblicazione su The Astrophysical Journal. Il primo autore è il ricercatore post Doc Emilio Donoso che ha lavorato con Yan all’IPAC e da allora si è spostato all’Instituto de Ciencias Astronomicas de la Tierra y del Espacio in Argentina. Altri due autori della ricerca sono Daniel Stern del Jet Propulsion Laboratory della NASA, a Pasadena, e Roberto Assef dell’Universidad Diego Portales in Cile e prima al JPL.

“Ogni galassia ha un buco nero supermassiccio al suo centro. Il nuovo studio si focalizza su quelli che si alimentano, ossia quelli che vengono chiamati buchi neri supermassicci attivi, o nuclei galattici attivi. Questi buchi neri “ingoiano”tutto il gas circostante che viene ad alimentare la loro crescita.

Con l’aiuto del computer i ricercatori sono stati in grado di individuare oltre 170 000 buchi neri supermassicci dai dati di WISE. Hanno poi misurato il raggruppamento di galassie che contenevano sia i buchi neri nascosti che quelli visibili, in particolare hanno misurato il grado secondo cui gli oggetti si raggruppano nel cielo.

Se il modello unificato fosse corretto, e se i buchi neri nascosti fossero semplicemente bloccati alla vista dalle ciambelle nella configurazione di taglio, allora ci si aspetterebbe che si raggruppassero nello stesso modo di quelli visibili, ossia privi di polvere. Secondo la teoria, dato che le strutture a ciambella avrebbero delle orientazioni del tutto casuali, i buchi neri sarebbero pure distribuiti a caso. E’ come lanciae un sacco di ciambelle glassate in aria: una stessa percentuale di ciambelle sarebbero sempre posizionate di faccia e di taglio, indipendentemente dal fatto che siano strettamente raggruppate o sparpagliate e lontane.

Ma WISE ha trovato qualcosa di completamente differente e inatteso. I risultati mostrano che le galassie con buchi neri supermassicci nascosti o non visibili sono più raggruppate insieme rispetto a quelli che presentano buchi neri visibili, senza polvere. Se questi risultati verranno confermati, allora i ricercatori dovranno adeguare il modello unificato ai nuovi risultati per spiegare perché alcuni buchi neri appaiono nascosti, non visibili.

Un altro modo per comprendere i risultati di WISE è quello di introdurre il concetto di materia oscura. La materia oscura è materia non visibile che permea l’universo e che domina anche la materia visibile, quella definita barionica. Ogni galassia si verrebbe a trovare avvolta in un alone oscuro. Più grandi sono gli aloni più grande è la gravità dell’alone stesso e di conseguenza questi aloni attraggono altre galassie verso di essi.

Dato che WISE ha scoperto che i buchi neri oscuri sono più ammassati degli altri, i ricercatori sanno che quei buchi neri nascosti si trovano dentro galassie con grandi aloni di materia oscura. Anche se gli aloni stessi non sarebbero responsabili nel nasscondere i buchi neri, potrebbero comunque essere un indizio su quello che sta accandendo.

“La teoria unificata venne proposta per spiegare la complessità di quello che gli astronomi stavano osservando” ha affermat Stern. “Sembra he il modello semplice sia troppo semplice. Come Einstein ha affermato, i modelli dovrebbero essere resi più semplici possibili ma non più semplici”.

I ricercatori stanno ancora analizzando i dati di WISE, messo in ibernazione nel 2011, dopo che ha scansionato tutto il cielo osservabile da Terra per ben due volte. WISE è stato riattivato nel 2013, ribattezzato NEOWISE e gli è stata data un nuovo incarico. Ne è nata una nuova missione per identificare gli asteroidi potenzialmente pericolosi, la cui orbita interseca quella terrestre, i cosiddetti NEOs, Near Earth Objects.

Fonte: JPL-NASA: NASA’s WISE Findings Poke Hole in Black Hole ‘Doughnut’ Theory – http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-163 e NASA: Unified, or ‘Doughnut,’ Theory of Active, Black Holes – http://www.nasa.gov/jpl/wise/pia18013/

Informazioni su NEOWISE: http://neo.jpl.nasa.gov/programs/neowise.html

Informazioni su WISE: http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/main/index.html

Sabrina

~ di Sabrina su 25 maggio 2014.

2 Risposte to “WISE: teoria sui buchi neri supermassicci da rivedere”

  1. Nel totale della mia ignoranza, ho sempre creduto che ogni Galassia nascondesse , al suo centro un unico buco Nero Super-massivo, che peraltro, non potrebbe essre visibile, perchè coperto dalle polveri e non non ero al corrente di questi nuovi BN , ben visibili !
    Anche se poi non ho capito come si riesce ad osservarli ed individuarli, visto che trattengono , data la loro estrema gravitazuone, anche la luce.
    Bellissimo Post !
    Ciao , Alejandro.

    • Si dice che vi è un’evidenza osservativa dell’esistenza di un buco nero supermassiccio quando si osserva il gas in movimento attorno al buco nero. In alcuni casi vi possono essere getti di materia in X dal buco nero, e quindi, anche questi, segni della presenza di un buco nero.
      Il buco nero non è direttamente osservabile, anche se si deduce la sua presenza da tutto ciò che gli sta attorno e dal moto di questo materiale.
      Grazie Alejandro.
      Ciao, sabrina

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