Abbiamo scritto più di una volta sulla capacità dei buchi neri di assorbire quasi tutta la materia nell'universo. Tuttavia, di recente, la scienza è stata in grado di scoprire un intero arsenale di altre varie caratteristiche di questi oggetti. Si scopre che non solo sono in grado di muoversi quasi alla velocità della luce e mostrano segni di veri maniaci dello spazio, distruggendo e divorando tutto sul loro cammino, ma dimostrano anche un comportamento significativamente più flessibile di quello che siamo abituati ad aspettarci da loro. Oggi parleremo di cos'altro sono capaci di fare questi oggetti.
Gira molto velocemente
Gli scienziati sono i primi a misurare con precisione la velocità di rotazione di un buco nero supermassiccio. È sorprendente: l'84% della velocità della luce.
Il buco nero della galassia NGC 1365, situato a 60 milioni di anni luce di distanza, ha stupito i ricercatori per le sue caratteristiche. Il suo diametro è di 3,2 milioni di chilometri e la sua massa è approssimativamente uguale a diversi milioni di masse solari.
Mentre ruota, piega letteralmente non solo lo spazio, ma anche il tempo dietro di esso, creando un vortice fiammeggiante di raggi X, gas e polvere che cadono nelle sue viscere. Tutta questa materia molto probabilmente cade nel buco nero da una direzione, che, secondo gli scienziati, gli conferisce una velocità di rotazione così incredibile.
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Unitevi in gruppi
Le galassie più grandi scoperte dagli astronomi sono letteralmente seminate di buchi neri supermassicci. Sono così enormi che gli scienziati dubitano che le singole stelle fossero le loro progenitrici. Gli scienziati sospettano da tempo che i buchi neri supermassicci potrebbero nascere in densi ammassi stellari composti da gruppi di binari morenti o gruppi di buchi neri più compatti che si fondono nel tempo per formare veri supergiganti.
È interessante notare che l'ipotesi ha finalmente trovato una vera conferma. L'analisi a raggi X del centro della Via Lattea ha mostrato che proprio al centro della nostra galassia c'è una regione molto densa, in cui possono esserci fino a 12 buchi neri in orbita attorno al principale buco nero centrale della Via Lattea - Sagittario A *.
Inoltre, l'analisi ha mostrato che nella regione centrale della nostra galassia si possono trovare fino a 20.000 buchi neri.
Lancia la materia delle dimensioni di Giove (a volte nella nostra direzione)
Calcoli teorici e simulazioni al computer suggeriscono che vicino al buco nero centrale della nostra galassia - Sagittario A * - potrebbe esserci una stella molto massiccia, che ogni 10 mila anni si avvicina molto vicino al buco, a causa della quale quest'ultimo estrae materia stellare da esso, formando un lungo flusso di materia incandescente. Una parte di questa materia viene divorata dal buco stesso, mentre l'altra viene lanciata nello spazio. Tuttavia, parte di questa materia rimane a una distanza sufficientemente lontana dal buco ed è in grado di fondersi in una palla delle dimensioni di un pianeta. Ma la cosa più interessante non è nemmeno quella.
Queste nuvole di materia, in alcuni casi delle dimensioni del nostro Nettuno, e talvolta grandi come Giove, vengono lanciate nello spazio galattico a una velocità di 3,2 - 32,2 milioni di chilometri all'ora. Secondo i calcoli dei ricercatori, a seguito degli eventi di distruzione delle maree della stella, circa 100 milioni di questi corpi verranno lanciati nello spazio. E, forse, alcuni di loro saranno diretti nella nostra direzione.
Nascondi il passato galattico
Il complesso di radiotelescopi Atacama Large Antenna Millimeter Array (ALMA) ha permesso agli scienziati di cercare per la prima volta il nucleo di un buco nero, una raccolta di polvere e gas in orbita attorno alla bocca di un mostro galattico e simile a una ciambella.
L'oggetto dello studio si trova a 47 milioni di anni luce di distanza nella costellazione del Cetus. Grazie alla straordinaria potenza e sensibilità di ALMA, gli scienziati hanno persino calcolato la sua larghezza. Ha circa 20 anni luce. Osservando i tori dei buchi neri, i ricercatori possono saperne di più sul passato delle galassie. Ad esempio, una forma toroidale asimmetrica può indicare che una galassia potrebbe fondersi con un'altra galassia in un certo periodo della sua storia nel passato.
Assorbe la materia a una velocità incredibile
A un miliardo di anni luce di distanza in direzione della costellazione Coma di Berenice c'è una galassia molto luminosa PG211 + 143. La galassia deve la sua luminosità al buco nero centrale, che assorbe la materia dallo spazio all'incredibile velocità di 100.000 chilometri al secondo.
I ricercatori hanno scoperto che l'emissione di raggi X da questa galassia mostra un significativo spostamento verso il rosso, che può essere spiegato dal movimento della materia in questa galassia direttamente verso il buco nero supermassiccio centrale ad una velocità tremenda di circa il 30 percento della velocità della luce. Questo gas difficilmente ruota attorno al buco nero, ma si sposta direttamente al suo centro in linea retta, essendo incredibilmente vicino al centro del buco nero a una distanza di solo 20 volte la dimensione di un buco nero.
Vagare nello spazio
Gli astronomi credono da tempo che i buchi neri possano talvolta essere espulsi dalle loro galassie. E una prova molto forte di questa ipotesi, come si è scoperto, si trova a circa 8 miliardi di anni luce da noi. È il quasar 3C 186, che ha una massa di un miliardo di solari.
Gli scienziati hanno scoperto che il quasar sta lottando a pieno ritmo per lasciare il suo ammasso galattico nativo. Secondo i calcoli dei ricercatori, la nuvola di gas del quasar viene portata via a una velocità di 7,6 milioni di chilometri orari. A tale velocità, ad esempio, sarà possibile raggiungere la Luna dalla Terra in soli 3 minuti.
Gli astronomi ritengono che la ragione di questa "fuga" siano le onde gravitazionali, il prodotto della fusione di due buchi neri supermassicci. Come risultato di questa fusione, hanno creato una potente onda d'urto, paragonabile in termini di forza all'esplosione simultanea di 100 milioni di supernove, che ha letteralmente spinto il quasar fuori dal suo luogo di "casa".
Rubare a parenti più grandi
Al momento, gli astronomi non solo hanno confermato cinque eventi di fusione di buchi neri e le onde gravitazionali da essi prodotte, ma ne hanno anche individuato uno che risalta sullo sfondo generale. Stiamo parlando della fusione di due buchi neri, la cui massa, secondo le previsioni, avrebbe dovuto essere 10-15 solare. In effetti, si è scoperto che la massa di entrambi i buchi neri supera le 20 masse solari.
Dopo aver analizzato i dati raccolti, gli scienziati sono giunti alla conclusione che entrambi i buchi neri hanno guadagnato peso a causa del fatto che hanno rubato "cibo" da un buco nero molto più grande, anch'esso nelle vicinanze del centro galattico.
Prima di diventare buchi neri, questi ladri erano due enormi stelle. Nel corso dell'evoluzione stellare, sono collassati in buchi neri e hanno cominciato ad essere attratti dal centro galattico, dove c'era già un buco nero supermassiccio, che assorbe il gas e la polvere che lo circondano. Le due "briciole" sono riuscite a rubare parte della materia dal buco nero centrale e hanno guadagnato quasi tre volte la massa delle loro dimensioni originali prima di fondersi l'una con l'altra.
Usa i campi magnetici per il cibo
Secondo gli astronomi, uno dei principali fattori che determinano la massa di un buco nero potrebbe essere il suo campo magnetico. Durante l'esplorazione della galassia Cygnus A, situata a 600 milioni di anni luce di distanza, gli scienziati hanno scoperto un campo magnetico molto forte nel suo centro galattico.
Ulteriori analisi hanno mostrato che il buco nero Cygnus A è molto attivo. Gli scienziati ritengono che sia la più potente sorgente extragalattica di emissione radio nella sua costellazione, che viene creata come risultato dell'assorbimento della materia circostante da parte di un foro. E in questo caso, dicono i ricercatori, il suo campo magnetico prende una parte attiva, che attira la materia nel toroide del buco nero, e quindi nelle sue stesse profondità.
Secondo gli astronomi, la differenza tra galassie attive come Cygnus A e galassie inattive come la nostra Via Lattea sta nella presenza e assenza di un campo magnetico.
Nasconditi in minuscole galassie
Ci sono solo 100 milioni di stelle nella galassia Fornax UCD3 nella costellazione di Fornax. Questa è una vera e propria briciola rispetto alla stessa Via Lattea, in cui presumibilmente possono essere localizzate centinaia di miliardi di stelle. Il raggio della galassia Fornax UCD3 è di soli 300 anni luce. Nonostante le sue piccole dimensioni, la "nana ultracompatta" UCD3 è una delle galassie più dense dell'universo.
Al centro c'è un buco nero supermassiccio con 3-5 milioni di masse solari. È pesante quasi quanto il buco nero del Sagittario A * al centro della nostra Via Lattea, che ha un diametro di circa 150.000 anni luce.
La scoperta del buco nero UCD3 si è rivelata solo il quarto caso della scoperta di buchi neri supermassicci all'interno di galassie ultracompatte. Gli astronomi stimano che il buco rappresenti il 4% della massa totale della galassia. Di norma, in qualsiasi altro caso, questa quota è solo dello 0,3 percento.
Gli scienziati sospettano che in precedenza la galassia UCD3 fosse ancora più grande, ma la posizione ravvicinata con una galassia più grande ha privato Fornax UCD3 di un gran numero delle sue stelle, trasformandolo in una nana.
Mangia il nostro sole in due giorni
Gli astronomi hanno scoperto un buco nero notevolmente vorace che è nato circa 12 miliardi di anni fa. Il quasar scoperto assorbe una massa equivalente a un solare ogni due giorni. A causa di questo appetito, il buco nero cresce così velocemente che la sua radiazione è migliaia di volte più luminosa di quella di un'intera galassia. La stessa radiazione si verifica a causa del riscaldamento della materia e dei gas che assorbe.
Gli scienziati non hanno ancora capito come il buco nero dei "tempi oscuri" abbia guadagnato così rapidamente la sua massa, ma sono ben consapevoli del suo potenziale.
Se questo mostro fosse al centro della nostra Via Lattea, la sua luminosità sarebbe 10 volte superiore alla luminosità della luna piena nel cielo. L'oggetto sarebbe così luminoso che oscurerebbe la luce di più stelle nel cielo e ci ucciderebbe anche tutti con i suoi raggi X.
Nikolay Khizhnyak
