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Una possibile legge universale dietro i jet dei buchi neri è quanto propone un nuovo studio pubblicato su Nature Astronomy, e il punto centrale è sorprendentemente semplice: quei getti di plasma non si accendono in base alle dimensioni dell’oggetto che li produce, ma in base a quanto velocemente sta mangiando. Una specie di interruttore, insomma, che vale sia per i giganti al centro delle galassie sia per i loro cugini molto più piccoli nati dal collasso di stelle massicce.
Per decenni gli astrofisici hanno avuto il sospetto che i buchi neri seguissero grosso modo le stesse regole fisiche a prescindere dalla taglia. Dimostrarlo, però, è tutt’altra faccenda. Gli oggetti osservati si trovano in fasi di vita completamente diverse tra loro: alcuni si nutrono appena, altri stanno crescendo in modo attivo, altri ancora divorano materia con una tale voracità che l’ambiente circostante riesce a superare in luminosità tutte le stelle di un’intera galassia. Metterli a confronto per estrarne un meccanismo comune resta una delle sfide aperte della disciplina.
Il limite di Eddington come metro di misura
Tra i comportamenti più curiosi di questi oggetti c’è proprio la formazione dei getti. Nulla di ciò che attraversa l’orizzonte degli eventi può tornare indietro, eppure ogni tanto dall’ambiente immediatamente circostante partono flussi stretti di plasma capaci di viaggiare a frazioni considerevoli della velocità della luce, in certi casi estremi avvicinandosi parecchio a quel valore.
Per misurare il ritmo di alimentazione, gli astronomi usano come riferimento il cosiddetto limite di Eddington. Detto in parole povere, è il punto in cui la radiazione prodotta dalla materia che precipita verso il buco nero inizia a spingere verso l’esterno con la stessa forza con cui la gravità tira verso l’interno. Lo studio ha individuato due fasi distinte di espulsione di materiale. La prima si verifica poco dopo l’inizio del pasto, quando i ritmi sono estremi. La seconda arriva molto più tardi, centinaia o migliaia di giorni dopo, quando il ritmo è sceso fino a circa il 2% del limite di Eddington. Ed è questa seconda fase che gli autori collegano alla nascita dei getti.
Venti eventi di distruzione mareale per verificare l’ipotesi
Adelle J. Goodwin e Andrew Mummery, firme della ricerca, partivano da un dato già noto: i buchi neri di massa stellare tendono a produrre getti quando il loro ritmo di alimentazione cala a pochi punti percentuali del limite. La domanda era se lo stesso valesse per i buchi neri supermassicci. Per rispondere, il lavoro si è appoggiato agli eventi di distruzione mareale, quei casi in cui una stella passa troppo vicino a un gigante e viene letteralmente fatta a pezzi. Situazioni drammatiche ma utilissime, perché permettono di osservare in pochi anni la formazione e l’evoluzione del flusso di materia, un processo che altrimenti richiederebbe millenni.
Sono stati raccolti 20 eventi di questo tipo. In 10 casi è stato possibile ricostruire in modo sufficientemente affidabile l’evoluzione del disco di accrescimento, e da quei sistemi sono arrivati 11 episodi di emissione radio utilizzati per studiare le espulsioni di materiale. Il campione è piccolo, va detto, ma il fatto che la soglia coincida con quella osservata in buchi neri con masse milioni di volte inferiori suggerisce che il meccanismo possa valere in generale, indipendentemente dalla stazza.
Capire quando compaiono i getti serve a ricostruire cosa succede nelle immediate vicinanze di un buco nero e in che modo viene liberata parte dell’energia accumulata durante la fase di alimentazione. C’è poi un interesse di tipo evolutivo: si ritiene che questi flussi possano depositare energia nel gas delle galassie ospiti, modificando la formazione delle nuove generazioni di stelle.
Fonte: TecnoAndroid
