Nel 1993, il telescopio spaziale Hubble scattò un primo piano del nucleo della galassia di Andromeda, M31, e scoprì che era doppio.
In oltre 15 anni da allora, sono state scritte dozzine di articoli su di esso, con titoli come La popolazione stellare del nucleo disaccoppiato in M 31, Processi di accrescimento nel Nucleo di M31 e L'origine delle giovani stelle nel nucleo di M31 .
E ora c'è un documento che sembra, finalmente, spiegare le osservazioni; la causa è, apparentemente, una complessa interazione di gravità, movimento angolare e formazione stellare.
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Ora è ragionevolmente ben compreso come i buchi neri supermassicci (SMBH), trovati nei nuclei di tutte le galassie normali, possano fare spuntini su stelle, gas e polvere che arriva a circa un terzo di un anno luce (i campi magnetici fanno un grande lavoro di spargimento del momento angolare di questa ordinaria materia barionica).
Inoltre, i disturbi da collisioni con altre galassie e le interazioni gravitazionali della materia all'interno della galassia possono facilmente portare gas a distanze di circa 10 a 100 parsecs (da 30 a 300 anni luce) da un SMBH.
Tuttavia, come fa l'SMBH a trappola la materia barionica che si trova tra un decimo di un parsec e ~ 10 parsec di distanza? Perché non importa solo formare orbite più o meno stabili a queste distanze? Dopotutto, i campi magnetici locali sono troppo deboli per apportare modifiche (tranne che per tempi molto lunghi), e collisioni e incontri ravvicinati troppo rari (questi certamente funzionano su scale temporali di ~ miliardi di anni, come evidenziato dalle distribuzioni di stelle in ammassi globulari ).
È qui che entrano in gioco le nuove simulazioni di Philip Hopkins ed Eliot Quataert, entrambe dell'Università della California, Berkeley. I loro modelli al computer mostrano che a queste distanze intermedie, gas e stelle formano dischi separati e sbilenco che sono decentrati rispetto al buco nero. I due dischi sono inclinati l'uno rispetto all'altro, permettendo alle stelle di esercitare una resistenza sul gas che rallenta il suo movimento vorticoso e lo avvicina al buco nero.
Il nuovo lavoro è teorico; tuttavia, Hopkins e Quataert notano che diverse galassie sembrano avere dischi sbilenco di stelle anziane, sbilenco rispetto a SMBH. E il più studiato di questi è in M31.
Hopkins e Quataert ora suggeriscono che questi vecchi dischi decentrati sono i fossili dei dischi stellari generati dai loro modelli. Nella loro giovinezza, tali dischi hanno aiutato a spingere il gas nei buchi neri, dicono.
Il nuovo studio "è interessante in quanto può spiegare tali dispari [dischi stellari] con un meccanismo comune che ha implicazioni maggiori, come alimentare buchi neri supermassicci", afferma Tod Lauer del National Optical Astronomy Observatory di Tucson. "La parte divertente del loro lavoro", aggiunge, è che unisce "l'energia del buco nero su larga scala e l'alimentazione con la piccola scala". I dischi stellari decentrati sono difficili da osservare perché si trovano relativamente vicino ai brillanti fuochi d'artificio generati da buchi neri supermassicci. Ma la ricerca di tali dischi potrebbe diventare una nuova strategia per cacciare buchi neri supermassicci in galassie che non sono note per ospitarli, dice Hopkins.
Fonti: ScienceNews, "Il disco stellare nucleare in Andromeda: un fossile dell'era della crescita del buco nero", Hopkins, Quataert, che sarà pubblicato in MNRAS (prestampa arXiv), AGN Fueling: Movies.
