Perché i buchi neri supermassicci controllano le nascite delle nuove stelle e come fanno
I giganteschi buchi neri supermassicci al centro delle galassie regolano il processo della formazione stellare; in altri termini, controllano la nascita delle stelle. Lo ha dimostrato un team di astrofisici dell'Università della California di Santa Cruz (UCSC), che per la prima volta ha osservato uno stretto legame tra la massa di questi misteriosi oggetti celesti e il momento in cui le galassie cessano di produrre nuove stelle. Procediamo con ordine. Com'è noto, le galassie giovani sono ricche di stelle brillanti che si formano rapidamente, mentre in quelle più ‘anziane' ed evolute tale processo si arresta. Poiché al centro di ogni galassia si trova un buco nero supermassiccio con una massa superiore almeno al milione di volte quella del Sole, si suppone da tempo che questi ‘mostri' siano in qualche modo correlati ai meccanismi di produzione stellare; ora, grazie agli studiosi coordinati dal dottor Ignacio Martín-Navarro, un ricercatore postdottorato presso l'UC Santa Cruz, sappiamo che è proprio la massa dei buchi neri supermassicci a ‘decidere' il momento in cui si estingue la nascita delle nuove stelle.
Per determinarlo, gli astrofisici si sono concentrati sulle galassie per le quali erano noti i dati delle masse dei buchi neri supermassicci al loro interno, e attraverso gli spettri luminosi ottenuti con l'Hobby-Eberly Telescope Massive Galaxy Survey hanno potuto ottenere la storia della formazione stellare in ciascuna di esse. Incrociando i due dati all'interno di una complessa simulazione, il team guidato dal professor Martín-Navarro ha scoperto che i buchi neri supermassicci con masse diverse fra loro hanno effetti diametralmente opposti sul processo di formazione stellare. In pratica, maggiore è la massa del ‘cuore di tenebra' e più velocemente si arresta la nascita delle stelle. “Per le galassie con la stessa massa di stelle ma diverse masse del buco nero al centro, quelle galassie con buchi neri più grandi sono state estinte più velocemente di quelle con piccoli buchi neri, quindi la formazione stellare è durata più a lungo nelle galassie con i buchi neri centrali più piccoli”, ha sottolineato l'autore principale dello studio.
Ma come fa la massa di questi oggetti celesti a controllare la formazione stellare? Il meccanismo resta ignoto, tuttavia i ricercatori americani hanno qualche idea in proposito. La più accreditata è quella dei cosiddetti nuclei galattici attivi (AGN) che possono formarsi attorno ai buchi neri; in parole semplici, tratta di dischi di detriti che emettono enormi quantità di energia, legata al consumo di materia da parte del buco nero (gli AGN più potenti noti sono i quasar). Emettendo queste radiazioni, i buchi neri riescono a riscaldare e dissolvere i gas responsabili della formazione delle stelle, interrompendo anzitempo il processo quando le emissioni sono più forti. Si tratta solo di una delle tante teorie possibili; ora sappiamo solo che la nascita delle nuove stelle non è legata alla forma, alle dimensioni e alla cinematica interna delle galassie, ma appunto, alla massa dei ‘mostruosi' buchi neri. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature.
