Molecole a Sorpresa nei Venti dei Buchi Neri

Molecole a Sorpresa nei Venti dei Buchi Neri

Un nuovo studio realizzato da ricercatori del Center for Interdisciplinary Research and Exploration in Astrophysics (CIERA) alla Northwestern University prende in esame l’effetto e la composizione dei venti ultraveloci ed energetici alimentati da buchi neri supermassicci attivi al centro delle galassie, indagando in particolare sulla misteriosa presenza di tenaci molecole individuate in questi flussi impetuosi.

I dischi di accrescimento che circondano i buchi neri, e da cui si nutrono, possono emettere flussi ultraveloci, o venti, che si levano dal cuore della galassia che li ospita, infuriando verso l’esterno a velocità inimmaginabili e portando con sè un’enorme energia. Tali venti impetuosi creano possenti onde d’urto e spazzano via tutto ciò che incontrano lungo il loro cammino, influenzando pesantemente la formazione stellare nella galassia che ospita il buco nero, in alcuni casi sopprimendola.
L’esistenza di un gran numero di molecole nei venti alimentati da buchi neri supermassicci al centro delle galassie ha sorpreso gli astronomi fin dalla loro scoperta oltre un decennio fa. Tali molecole si trovano nelle regioni più fredde dello spazio, mentre i buchi neri sono tra i fenomeni più energetici dell’Universo, quindi scoprire molecole nei deflussi prodotti da questi disordinati divoratori cosmici è stato come scoprire ghiaccio in una fornace.

Secondo la nuova ricerca queste molecole in realtà non sono sopravvissute all’infuriare ribollente del vento relativistico, ma si tratta di molecole nuove di zecca, nate direttamente nei venti, con proprietà particolari che consentono loro di adattarsi e prosperare in un ambiente straordinariamente ostile. Lo studio, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, è guidato da Alexander Richings, ideatore del codice a computer che ha consentito di modellare per la prima volta i processi chimici dettagliati che avvengono nel gas interstellare accelerato da radiazioni emesse durante la crescita di buchi neri supermassicci.

“Quando il vento del buco nero soffia via gas dalla sua galassia ospite, il gas viene riscaldato ad altissime temperature, che distruggono ogni molecola esistente”, ha detto Richings. “Modellando tramite simulazioni a computer la struttura molecolare dei venti dei buchi neri abbiamo scoperto che questo gas spazzato via può successivamente raffreddarsi e formare nuove molecole”.

Nel 2015 gli astronomi hanno confermato l’esistenza di deflussi energetici provenienti dai buchi neri supermassicci nel cuore delle galassie, venti che distruggono ogni cosa nel loro percorso, spazzando via il materiale necessario alla formazione stellare. In seguito, nel 2017, gli astronomi hanno osservato nuove stelle nate nei venti dei buchi neri, un fenomeno che si riteneva impossibile date le condizioni estreme presenti nell’ambiente, come descritto in questo articolo https://www.universoastronomia.com/2017/03/27/nascono-stelle-nei-venti-dei-buchi-neri/

Le stelle si formano da nubi di gas molecolare, quindi la nuova teoria del team contribuisce a spiegare la formazione di nuove stelle in questi ambienti estremi e conferma precedenti ipotesi secondo le quali molecole come idrogeno, monossido di carbonio e acqua in un primo tempo vengono distrutte dai venti dei buchi neri, ma in seguito possono riformarsi nei venti stessi. Secondo il team le molecole novelle nate in questi ambienti estremi sono più calde e più brillanti in luce infrarossa rispetto alle molecole pre-esistenti. Ciò implica che la teoria potrà essere sottoposta a verifica dopo il lancio del telescopio James Webb, che avverrà nella primavera del 2019.
[ Barbara Bubbi ]

Credit: Northwestern University

https://phys.org/news/2018-01-newborns-survivors-unexpected-hostile-black.html