Oltre a fagocitare qualsiasi cosa incontrino sul loro cammino, i buchi neri riescono ad ostacolare la nascita di nuove stelle e il ringiovanimento delle galassie anche a milioni di anni luce di distanza. Uno studio italiano spiega per la prima volta come. Il risultato si basa su complicatissimi calcoli matematici che giovani ricercatori dell’Università di Bologna hanno affidato al Cineca, il centro di calcolo degli scienziati italiani. I conti tornano tutti e, in un articolo in via di pubblicazione sulla rivista scientifica della Royal astronomical society britannica, offrono una spiegazione finalmente plausibile e convincente del perché l’universo sia più povero di stelle e meno giovane di quanto ci si aspettasse.
"Nasce tutto da qui. Quelli che studiamo sono i meccanismi da cui è scaturito l’universo, le galassie, le stelle, i pianeti e, infine, l’uomo stesso", si appassiona Massimo Gaspari, classe ‘84. E’ lui che ha svolto gran parte del lavoro, lavorando insieme a Claudio Melioli, all’astrofisico Fabrizio Brighenti e all’astronomo Annibale D’Ercole. I buchi neri di cui ci occupiamo, raccontano al Dipartimento di Astronomia, si trovano nei grandi ammassi galattici. Questi ammassi sono enormi palle di gas che, inglobando fino a migliaia di galassie, rappresentano gli oggetti più grandi del cosmo. Il loro centro è solitamente occupato da una galassia gigante con un buco nero nel cuore.
Vista l’incredibile quantità di energia che gli ammassi irradiano nello spazio circostante, ci si aspetterebbe che il gas al loro interno si raffreddi e addensi in nuove stelle, ripopolando le galassie di giovani astri. E’ così, infatti, che si sono formati tutti i corpi celesti, a partire da grandi nubi gassose sprigionate dal big bang. E invece no. Come hanno rivelato da una decina di anni a questa parte satelliti americani ed europei, le nuove nascite sono piuttosto rare e le galassie già presenti sono più smilze e attempate di quanto ci si attenderebbe. Cosa succede in realtà?
L’ipotesi che va per la maggiore è che la scarsa fecondità degli ammassi possa dipendere dai buchi neri. Nessuno, però, era stato finora capace di dimostrare che questo sia effettivamente possibile, conti alla mano, in base ai dati e alle conoscenze attuali, e tanto meno a descrivere il modo in cui ciò possa accadere. I ricercatori bolognesi, sono invece riusciti a formulare un modello matematico plausibile. Il resto del lavoro l’ha fatto il centro di calcolo del Cineca.
I numeri gli hanno dato ragione, le previsioni sono soddisfatte. I buchi neri possono effettivamente inibire la formazione di nuove stelle fino al margine estremo dell’ammasso. Oltre a risucchiare grandissime quantità di materia, i buchi neri proiettano ad intervalli regolari getti di gas rovente ad altissima velocità, capaci di penetrare l’ammasso per milioni di anni luce, riscaldandolo e compensando così il calore disperso nello spazio esterno. Funzionano insomma come delle stufe cosmiche in grado di mantenere la temperatura dell’ammasso galattico sufficientemente alta da impedirne l’addensarsi in nuove stelle. E’ anche a causa loro che l’80 per cento circa di tutta la materia che vediamo permane allo stato gassoso. Ed è ancora più sorprendete, osservano gli studiosi, se pensiamo che un buco nero, rispetto all’ammasso galattico circostante, ha le dimensioni di uno spillo in confronto all’intero pianeta Terra.
Grazie a questo successo, Gaspari e colleghi hanno ottenuto la possibilità di utilizzare un calcolatore della Nasa nei pressi di Mountain View, nel cuore della Silicon Valley californiana, dieci volte più potente di quello del Cineca. L’obiettivo, dicono, è ora quello di verificare se il loro modello matematico riesca anche a spiegare quello che accade in ammassi galattici più piccoli e perfino nelle galassie, e possa così essere generalizzato all’intero universo.
