Secondo un articolo pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, astronomi dell'Accademia delle scienze e dell'Università statale di Mosca hanno scoperto che la forma e le dimensioni delle galassie nel lontano passato erano determinate da quanti "embrioni" di buchi neri supermassicci contenevano la loro periferia.
“I buchi neri previsti dal nostro modello avrebbero dovuto essere presenti nell'Universo in numero sufficiente per spiegare tutti gli ammassi globulari che si sono formati. Indica l'esistenza di un numero sufficiente di buchi neri con una massa di diverse migliaia di Soli in modo che possano diventare gli 'embrioni' di ammassi globulari , afferma Alexander Dolgov dell'Istituto di fisica teorica e sperimentale dell'Accademia russa delle scienze di Mosca, citato dal servizio stampa della Russian Science Foundation.
Si ritiene che la maggior parte delle galassie massicce sia abitata da buchi neri supermassicci, che possono variare da un milione a miliardi di masse solari. Le ragioni della formazione di questi oggetti non sono ancora del tutto chiare. Gli scienziati inizialmente credevano che tali oggetti sorgessero allo stesso modo dei loro normali "cugini" - come risultato del collasso gravitazionale delle stelle e della successiva fusione di diversi grandi buchi neri.
Le osservazioni delle prime galassie nell'Universo hanno fatto dubitare degli astrofisici su questo: si è scoperto che erano "abitate" da buchi neri con una massa di decine di miliardi di Soli. Tali oggetti semplicemente non avrebbero il tempo di crescere fino a queste dimensioni se fossero nati piccoli. Pertanto, alcuni scienziati hanno iniziato a credere che i buchi neri supermassicci nascano secondo scenari più esotici - come risultato del collasso di nuvole giganti di idrogeno atomico "puro" oa causa di ammassi di materia oscura.
Oggi, la maggior parte degli astronomi crede che i buchi neri - "pesi massimi" siano sorti all'alba della giovinezza dell'Universo dai cosiddetti buchi neri primordiali, che occupano una posizione intermedia tra i buchi neri supermassicci e ordinari, la cui origine è ancora sconosciuta. La loro massa, secondo varie stime degli scienziati, era di diverse decine o centinaia di migliaia di masse solari. Negli ultimi dieci anni, gli astronomi hanno cercato attivamente tali "semi" di buchi neri, e finora conosciamo meno di dieci candidati per il ruolo di tali oggetti.
Dolgov e il suo collega Konstantin Postnov dell'Istituto statale di astronomia dell'Università statale di Mosca hanno scoperto che tali "embrioni" potrebbero svolgere un ruolo chiave nella formazione di tutte le galassie, studiando la frequenza con cui tali buchi neri potevano sorgere anche prima che i primi ammassi di stelle scoppiassero nell'universo neonato.
I loro calcoli hanno mostrato che nei primi giorni della vita dell'Universo, potrebbe apparire un numero enorme di tali oggetti, circa 10-100 mila volte in più rispetto al numero di tutte le galassie nell'universo. Questo numero di buchi neri, secondo Postnov e Dolgov, avrebbe dovuto essere sufficiente per la nascita di tutti gli ammassi globulari conosciuti - le più antiche "famiglie" di stelle alla periferia delle galassie, dove sono stati trovati tutti i buchi neri conosciuti di massa intermedia.
Questi ammassi di stelle, a loro volta, sono oggi considerati una sorta di "embrioni" attorno ai quali si sono formati nel lontano passato i nuclei di tutte le galassie a spirale ed ellittiche a noi note.
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Il gran numero di tali ammassi nell'Universo primordiale ha spinto gli scienziati a credere che i buchi neri che vi abitano potessero "orchestrare" la crescita delle galassie e controllarne la forma e la massa, e non viceversa, come credono oggi molti astrofisici.
Guidati da questa idea, gli scienziati hanno calcolato come è cambiata la forma della galassia con il cambiamento del numero di ammassi globulari e della massa dei buchi neri nei loro centri, nonché con l'aumento e la diminuzione della massa della "ciambella" di materia oscura alla periferia delle galassie, che è considerata oggi il principale fattore trainante della loro nascita … Come si è scoperto, i buchi neri hanno svolto un ruolo decisivo nella nascita di galassie ellittiche e spirali, costringendole a formarsi anche nei casi in cui l'anello di materia oscura era assente.
Uno scenario simile per la formazione delle galassie, come notano i ricercatori, può spiegare uno dei principali misteri cosmologici: perché le prime galassie hanno una massa molto grande e hanno buchi neri molto pesanti, la cui esistenza gli scienziati non erano in grado di spiegare prima.
