Buchi neri: alcuni non sono poi così “supermassicci”

Scrutando il cielo alla ricerca di buchi neri supermassicci, molte volte i ricercatori sono rimasti sorpresi dalle enormi masse di questi corpi celesti, che a volte superano di miliardi di volte quella del Sole. E proprio alla ricerca di informazioni sulle masse di questi oggetti oscuri, si è interessato Francesco Shankar, del’Università di Southampton, che ha guidato il suo team in collaborazione con Viola Allevato della Normale di Pisa e dell’INAF, in una ricerca su questi corpi celesti. Attraverso questo studio, pubblicato su Nature Astronomy, i ricercatori mostrano un nuovo modo di calcolare le masse dei buchi neri supermassicci.

Evoluzione congiunta di galassie e buchi neri

Dallo studio emerge una delle proprietà tra le più particolari di questi corpi celesti. La loro massa, nonostante siano decisamente piccoli rispetto alla galassia che li ospita, è da essa influenzata. Considerando che un buco nero rispetto alla sua galassia è come un oliva sulla Terra, fa strano pensare che le dimensioni di un oliva siano influenzata da quelle del pianeta dove si trova, ma per i buchi neri sembra essere proprio così: più grande è la galassia, più grande sarà il buco nero supermassiccio che si trova nel suo cuore oscuro.

Questo aspetto ha indotto i ricercatori a pensare che ci sia una sorta di evoluzione congiunta tra il buco nero e la sua galassia, ovvero uno stretto legame tra le due parti, che ci rimane però del tutto oscuro.

Ricavare dalla distribuzione nello spazio una misura della massa

Nel loro studio, i ricercatori hanno individuato un nuovo metodo di misurare i buchi neri, in alternativa la metodo attuale di misurazione mediante misurazione della velocità delle stelle e dei gas che si trovano attorno al buco nero. Misurazioni del genere richiedono osservazioni molto complesse, realizzate con telescopi estremamente sensibili. Proprio per questo i ricercatori si sono messi a lavoro per sviluppare e un nuovo metodo, basato sulla distribuzione delle galassie e dei buchi neri.

Alla base dello studio vi è il fatto che le galassie, con i loro buchi neri supermassicci, risiedono al centro di aloni di materia oscura. Tramite simulazioni numeriche infatti, è stato dimostrato che gli aloni di materia oscura sono correlati con la loro distribuzione spaziale. Dove la materia oscura è molto massiva, si ha una distribuzione tutt’altro che randomica degli aloni, che sono dunque raggruppati nello spazio. Ciò vuol dire che per determinare la massa degli aloni di materia oscura, si può misurare quanto questi siano raggruppati nell’universo.

Da qui, dato che gli aloni con massa più grande dovrebbero ospitare le galassie e i buchi neri più massicci, si può utilizzare lo stesso metodo per trovare la massa dei buchi neri supermassicci ( e delle loro galassie), ovvero misurando il grado di raggruppamento nello spazio delle galassie che li ospitano.

Dai dati ricavati e dalle simulazioni ottenute dal team di ricercatori è emerso che i buchi neri sino ad ora analizzati, hanno masse leggermente inferiori a quelle che si ipotizzava. Alcuni di loro dunque, non sono poi così supermassicci.