Materia oscura e buchi neri

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Circa il 23 per cento dell'universo è costituito dalla misteriosa materia oscura, materiale invisibile rilevato soltanto attraverso la sua influenza gravitazionale. Ora due astronomi con sede presso l'Università Nazionale Autonoma del Messico (UNAM), hanno trovato un indizio di come essa si comporta in prossimità dei buchi neri.

Il nuovo studio pubblicato in una lettera nella rivista mensile Notices of the Royal Astronomical Society, parla di buchi neri e di materia oscura e della loro influenza sulle galassie.
Nell'universo primordiale, grumi di materia oscura si pensa che attrassero il gas, formando le stelle e le galassie come le vediamo oggi. Nei loro sforzi per comprendere la formazione delle galassie e la loro evoluzione, gli astronomi hanno speso un bel pò di tempo, tentando di simulare l'accumulo di materia oscura in questi oggetti.

Gli astronomi dell'UNAM, il dottor Xavier Hernandez e il dottor William Lee, hanno calcolato il modo in cui i buchi neri trovati al centro delle galassie assorbirebbero la materia oscura. Questi buchi neri hanno una massa compresa tra milioni e miliardi di volte la massa del Sole e attraggono il materiale ad un ritmo elevato. I ricercatori hanno cercato di simulare il modo in cui la materia oscura è assorbita dai buchi neri, scoprendo che la velocità con cui questo accade è molto sensibile alla quantità di materia oscura trovata nelle loro vicinanze.

Se questa concentrazione fosse stata più grande, con una densità critica di 7 Soli, ogni anno luce cubo di spazio, la massa del buco nero sarebbe aumentata così rapidamente che avrebbe inghiottito grandi quantità di materia oscura e ben presto tutta la galassia sarebbe stata alterata fino a divenire irriconoscibile. Il Dr. Hernandez, spiega, "Dopo miliardi di anni che le galassie si sono formate, l'assorbimento della materia oscura da parte dei buchi neri avrebbe alterato la popolazione di galassie rendendole molto diverse da quello che ora osserviamo."

Il loro lavoro suggerisce, pertanto, che la densità di materia oscura nei centri delle galassie tende ad assumere un valore costante. Mettendo a confronto le loro osservazioni con quelle che i modelli attuali della evoluzione dell'universo prevedono, Hernandez e Lee concludono che probabilmente è necessario modificare alcune delle ipotesi su cui si fondano questi modelli, in quanto la materia oscura non può comportarsi come hanno pensato fino ad ora gli scienziati.

A cura di Arthur McPaul
Fonte : http://nemsisprojectresearch.blogspot.c ... a-dei.html - http://www.sciencedaily.com/releases/20 ... 083859.htm

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Buchi neri nascosti dalle polveri dopo le collisioni

Il rapporto tra il numero di quasar oscurati e non oscurati era significativamente più alto nell'universo primordiale rispetto a ora

I buchi neri supermassicci trovati al centro di galassie distanti subiscono un enorme incremento delle dimensioni come risultato delle collisioni galattiche, secondo una nuova ricerca degli astronomi Yale University e dell'Università delle Hawaii i cui risultati sono riportati su Science Express, la versione online della rivista Science (http://www.sciencemag.org/cgi/content/a ... ce.1184246).

Quando le galassie ricche di gas dell'universo distante collidono, il buco nero al suo centro viene incanalato verso il centro di quella fusione cosmica.

"Come risultato di questa violenta collisione, il buco nero rimane oscurato dietro un velo di polvere per un periodo compreso tra i 10 e i 100 milioni di anni”, ha commentato Priyamvada Natarajan, professore di astronomia della Yale University e coautore dello studio. Dopo tale periodo la polvere finisce per esssere spazzata via per rivelare un quasar estremamente brillante – la regione centrale di una galassia con un buco nero supermassiccio al loro centro – che dura per altri 100 milioni di anni.

Finora, gli astronomi non erano riusciti a stabilire con precisione per quanto tempo i quasar restassero dietro a questa cortina di polveri. Mentre i quasar non oscurati, che rappresentano gli oggetti più brillanti nello spettro ottico di tutto l'universo primordiale, furono scoperti nei tardi anni cinquanta, gli esempi di quasar oscurati dalle polveri erano molto più difficili da rivelare, e furono scoperti sono nei tardi anni novanta.

"Per molti anni, gli astronomi hanno creduto che queste sorgenti fossero molto rare. Ora le stiamo osservando ovunque”, ha spiegato Ezequiel Treister dell'Università delle Hawaii, primo autore dello studio.

Utilizzando le osservazioni dei telescopi spaziali Hubble, Chandra e Spitzer è stato infatti identificato un notevole numero di quasar oscurati dalle polveri distanti fino a 11 miliardi di anni luce, quando l'universo aveva solo un quinto della sua età attuale. "Abbiamo rivelato una firma isotopica di polveri ad alta temperatura nelle lunghezze d'onda infrarosse e X, per trovare queste sorgenti oscure”, ha aggiunto Treister.

"Una volta identidicate, abbiamo utilizzato la nuova Wide Field Camera 3 di Hubble, installata da alcuni astronauti l'anno scorso durante una missione di servizio, per confermare che questi quasar erano effettivamente il risultato di fusioni”, ha concluso Kevin Schawinski, che ha partecipato alla ricerca.

I ricercatori hanno scoperto che il rapporto tra il numero di quasar oscurati e non oscurati era significativamente più alto nell'universo primordiale rispetto a ora, fornendo nuove informazioni sulle modalità con cui questi oggetti si sono formati ed evoluti nel tempo. "Sapevamo dai modelli teorici che queste fusioni di galassie massicce e ricche di gas erano più frequenti nel passato”, ha commentato Natarajan. "Ora abbiamo trovato che queste fusioni sono responsabili della produzione sia della popolazione di quasar oscurati sia dei loro parenti distanti.”

Fonte: http://lescienze.espresso.repubblica.it ... ni/1342663