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Ancora sui buchi neri

Il collasso diretto dei buchi neri supermassicci

Scott Woods, Western University) 

Questi oggetti estremi del cosmo erano presenti già

nell'epoca primordiale dell'universo: per spiegarne l'origine,

un nuovo modello prevede che si siano formati con un

processo molto rapido, e non dal collasso di stelle

Non c'è bisogno di una stella che collassa per avere un buco

nero supermassiccio. E questo spiega perché questo tipo di

oggetti potevano essere presenti anche nell'epoca

primordiale dell'universo.

Lo afferma un nuovo studio pubblicato sulle "Astrophysical

Journal Letters" da Shantanu Basu e Arpan Das della

University of Western Ontario, in Canada.

I buchi neri supermassicci sono una tipologia di buchi neri

caratterizzata da una massa molto elevata, che arriva a milioni

o miliardi di volte la massa del Sole. Malgrado le loro caratteri-

stiche estreme però non sono oggetti rari: si stima che ogni

galassia o quasi ospiti nel proprio nucleo un buco nero

supermassiccio.

Sulla loro origine non c'è accordo tra gli astrofisici.

Una prima ipotesi è che derivino dall'accrescimento di

buchi neri di dimensioni normali, che a loro volta sono l'esito

ultimo del collasso di stelle giunte al termine del loro ciclo

vitale.

Quando infatti le reazioni di fusione nucleare all'interno

della stella hanno trasformato quasi tutto l'idrogeno in elio,

la pressione di radiazione verso l'esterno non è più in grado

di contrastare la forza gravitazionale che agisce in senso

opposto, e tutta la massa tende a concentrarsi nel nucleo.

Altre ipotesi prevedono invece che i buchi neri supermassicci

si formino in seguito al collasso di particolari tipologie di stelle

o di ammassi stellari.

Nell'ultimo decennio il panorama delle conoscenze su questo

argomento si è arricchito di numerose osservazioni di buchi

neri supermassicci estremamente lontani, che ci appaiono quindi

com'erano poche centinaia di milioni di anni dopo l'origine

dell'universo.

Ciò depone a favore di una formazione molto rapida e diretta

di questi oggetti.

Tenuto conto di questi dati, Basu e Das propongono ora nuovo

modello di formazione dei buchi neri supermassicci basato su

un'idea di base molto semplice: la loro origine è un collasso molto

rapido.

"I buchi neri supermassicci hanno avuto solo un periodo di tempo

 breve per formarsi e crescere, e a un certo punto la loro produzione

nell'universo è cessata", ha spiegato Basu. "È questo lo scenario

del collasso diretto".

Le simulazioni al computer dei due autori mostrano che le

osservazioni e i dati sperimentali dei buchi neri supermassicci già

presenti in un'epoca primordiale dell'universo sono compatibili

con un accrescimento esponenziale del buco nero, che inizia la sua

vita con una massa compresa tra 10.000 e 100.000 masse solari. (red)