Il meteo galattico impedisce la formazione di nuove stelle negli ammassi di galassie

Un team di ricercatori dell'Università di Cambdridge ha prodotto delle nuove, sofisticate, simulazioni che spiegano come i jet prodotti da buchi neri supermassivi vengano distrutti dal moto del gas caldo nei cluster. Questo fenomeno impedisce al gas di raffreddarsi e quindi di collassare per formare nuove stelle.

I cluster di galassie possono contenere migliaia di membri e sono immersi in un gas caldo detto mezzo intra-ammasso (Intracluster Medium in inglese); l'ammasso e il gas sono all'interno di un alone, invisibile, di materia oscura.

La maggior parte delle galassie hanno un buco nero supermassivo al centro e spesso questi emettono dei potentissimi jet di materiale, che si estendono per migliaia di anni luce e incontrano il mezzo intra-ammasso. I jet vengono prodotti dall'accrescimento dell'oggetto, ad esempio quando divora una stella.

I ricercatori, presso il Kavli Institute for Cosmology and the Institute of Astronomy, hanno prodotto alcune delle migliori simulazioni disponibili attualmente; hanno descritto in dettaglio i jet e i raggi-x emessi di conseguenza. La simulazione riproduce la nascita e l'evoluzione di un ammasso di galassie e ha permesso agli scienziati di indagare come i jet interagiscono con il medium.

Hanno osservato , guardando il cluster tramite i raggi-x, la presenza di "Cavità X" e "cerchi brillanti X" generati dai jet del buco nero supermassivo.

Il Dr. Martin Bourne, dell'Institute of Astronomy in Cambridge, ha commentato: "Abbiamo sviluppato nuove tecniche computazionali, che sfruttano le tecnologie informatiche più performanti, per modellare i jet con più di mille elementi in un cluster completamente realistico. Questo ci ha permesso di mettere sotto il microscopio i processi che liberano l'energia del jet."

Durante il moto della galassia si crea un meteo turbolento, che deforma e distrugge il gas caldo alla fine dei jet; quando questi vengono distrutti rilasciano una grande quantità di energia nel mezzo intra-ammasso.

Il team pensa che questo "meteo" possa risolvere un vecchio problema: perché il gas intra-ammasso non raffredda e non forma stelle al centro del cluster.

"La combinazione tra l'enorme energia iniettata dal buco nero attraverso jet e la capacità del meteo del cluster di distruggerli e ridistribuire l'energia nel mezzo, fornisce un semplice ed elegante meccanismo per risolvere il problema del raffreddamento," afferma il Dr. Bourne

L'osservazione attraverso i raggi x ha fatto passi da gigante negli ultimi anni e un cluster è stato utilizzato come lente di ingrandimento per questa radiazione. Una nuova generazione di telescopi a raggi-x verrà messa in orbita nei prossimi anni; il team spera che saranno in grado di dimostrare la loro ipotesi.