Mega ciao!
Avete presente che sulla Terra quando c’è un terremoto si possono creare degli tsunami? Ebbene, secondo delle recenti simulazioni astrofisiche gli tsunami si possono sviluppare su scale ancora più grandi dal gas che sfugge dall’attrazione gravitazionale di un buco nero supermassiccio. Quando un buco nero supermassiccio è in fase di accrescimento è circondato da un disco di polvere e gas, che può raggiungere temperature elevatissime e quindi emette radiazione in banda X. Il disco di accrescimento è circondato a sua volta da una struttura toroidale, chiamata toro di polvere. Ma non è finita qui! Il buco nero supermassiccio può mostrare anche dei getti relativistici. L’insieme di tutte queste strutture prende il nome di nucleo galattico attivo (AGN, dall’inglese Active Galactic Nuclei). Cosa succede in queste strutture?
Nelle regioni centrali il disco di accrescimento raggiunge temperature estremamente elevate ed emette raggi X. Questa radiazione può influenzare il materiale addirittura a decine di anni luce di distanza. Inoltre l’irradiazione X può spiegare la presenza di una popolazione di regioni molto dense chiamate nubi. Queste nuvole sono dieci volte più calde della superficie del Sole, che vi ricordo ha una temperatura di circa 5777 K, e si muovono alla velocità del vento solare. Con le nuove simulazioni gli astronomi hanno dimostrato che se le nubi sono in una regione sufficientemente lontana da non risentire dell’attrazione gravitazionale del buco nero allora l’atmosfera relativamente fredda del disco può formare delle onde, simili a quelle che si sviluppano negli oceani terrestri. Quando queste onde interagiscono con il vento caldo diventano voritici ripidi e raggiungono un’altezza di 10 anni luce sopra al disco. Queste nuvole a forma di tsunami non sono più influenzate dalla forza di gravità del buco nero. Come si formano questi tsunami?
Le simulazioni mostrano che la radiazione X, proveniente dalle regioni vicine al buco nero, per prima cosa gonfia delle regioni di gas riscaldato nell’atmosfera del disco di accrescimento al di là di una certa distanza dal centro. Il plasma caldo si alza come un palloncino, si espande e frammenta il gas freddo che lo circonda. Le temperature raggiunte sono elevatissime: si va da decine di migliaia a decine di milioni di gradi. I frammenti caldi nelle zone esterne del disco di accrescimento cominciano a propagarsi verso l’esterno. Le particelle di gas formano una gigantesca struttura dalla forma di uno tsunami, bloccando il vento del disco di accrescimento, e producono una struttura a spirale separata, detta strada di vortici Karman, in cui ogni vortice ha una dimensione di circa 1 anno luce.
Questo risultato è molto importante per la comprensione dell’ambiente che circonda i buchi neri supermassicci e degli eventi che avvengono nei nuclei galattici attivi.
A presto!
Sara
