Due dischi d'accrescimento inclinati di 150° l'uno rispetto all'altro. Crediti: Nixon, King & Price (2012 MNRAS in press)
Dimagrire in fretta è sempre un’impresa, soprattutto con l’estate che incombe. Ma consoliamoci: anche metter su ciccia in poco tempo richiede un bell’impegno. Vi state già chiedendo chi mai potrebbe considerarlo un problema? Prendete i buchi neri. Quelli che stanno al centro delle galassie. Quelli supermassicci, per intenderci. I più grandi hanno masse nell’ordine dei miliardi di volte quella del Sole. Quel che più lascia perplessi è che sono così praticamente dall’infanzia: quando l’universo aveva appena un decimo dell’età attuale, già avevano raggiunto il loro “peso forma”. Troppo e troppo in fretta, questo è il dilemma. Una velocità di crescita che non si può spiegare, dicono gli astronomi, con i normali processi d’assorbimento di gas dal disco d’accrescimento che spiraleggia loro attorno. Processi così lenti che nemmeno l’intera età dell’universo basterebbe a render conto di mostri, come i due più grandi buchi neri conosciuti, di massa pari a dieci miliardi di volte quella del Sole. E allora?
E allora si formulano ipotesi alternative, si mettono alla prova altri modelli. Come hanno fatto Chris Nixon, Andrew King e Daniel Price, astronomi alla University of Leicester (UK) i primi due e alla Monash University (in Australia) il terzo. «Ci occorreva un meccanismo più rapido», spiega Chris Nixon, primo autore dell’articolo in uscita su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, «così ci siamo chiesti cosa sarebbe successo se il gas fosse arrivato non da una ma da più direzioni contemporaneamente».
I tre hanno dunque messo a punto una simulazione al computer nella quale i dischi che orbitano attorno al buco nero sono due, con angoli d’inclinazione differenti. Ed ecco la sorpresa: trascorso qualche tempo, i dischi entrano in collisione l’uno con l’altro, interferendo a vicenda sul moto del gas, e a quel punto la velocità con la quale la materia precipita nel buco nero improvvisamente s’impenna: fino a diventare, stando ai loro calcoli, fino a mille volte più veloce.
«È un po’ come quando due motociclisti in gara attorno al Wall of Death (un motodromo ad anello) si scontrano: di colpo la forza centrifuga che li tiene attaccati alle pareti viene meno, e precipitano», dice Andrew King per illustrare il processo simulato. Un fenomeno simile potrebbe avvenire con il gas dei dischi d’accrescimento, e riuscirebbe a spiegare come questi buchi neri siano riusciti a crescere così in fretta. «Non sappiamo esattamente come fluisse il gas nelle delle galassie dell’universo primordiale», conclude King, «però mi sembra molto promettente quest’ipotesi secondo la quale, se i flussi sono caotici, per il buco nero è molto più facile nutrirsi».
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo “Rapid AGN accretion from counter–rotating discs“, di Chris Nixon, Andrew King e Daniel Price
- Guarda i video prodotti dalle simulazioni