Come si forma il nucleo di una galassia?

Galassie come la Via Lattea, alla quale appartiene il nostro sistema solare, sono il concentrato di una quantità enorme di fenomeni stellari ancora sconosciuti che aspettano di essere compresi. Una ricerca coordinata dalla Sapienza (primo autore Manuel Arca Sedda dell’università di Tor Vergata), ha indagato sulla formazione del nucleo di queste galassie, e in particolare sulla relazione tra buchi neri super massicci (SMBH) e ammassi nucleari stellari (NSC). Sebbene la loro esistenza sia ben accertata, non è ancora chiaro quale relazione leghi SMBH e NSC, né quale ruolo abbia l’uno rispetto al processo di formazione dell’altro.

Uno dei possibili scenari è il modello migratorio, secondo cui i gli NSC si formerebbero dalla collisione di ammassi stellari, enormi aggregati che possono contenere fino a un milione di stelle, che raggiungono le zone più interne della galassie in cui sono contenuti a causa del meccanismo fisico chiamato attrito dinamico.

In tale contesto la ricerca, pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal, prende in esame il processo di formazione di un ammasso nucleare stellare attorno a un buco nero, molto simile a quello contenuto nella Via Lattea, utilizzando sofisticatissime simulazioni al computer che hanno permesso, per la prima volta, di riprodurre l’evoluzione di un nucleo galattico con un livello di risoluzione mai raggiunto.

In particolare, per modellizzare la galassia ospite, sono state usate recentissime osservazioni di Henize 2-10, una galassia localizzata a 34 milioni di anni luce nella costellazione dei Pesci. Questa galassia ospita al suo interno un buco nero super massiccio simile a quello della nostra galassia e 11 ammassi stellari che gli orbitano intorno, e quindi rappresenta un laboratorio unico per studiare il meccanismo di formazione di un ammasso nucleare stellare compatibile con quello della nostra Via Lattea.

Da quanto osservato, il modello migratorio riproduce molto bene il meccanismo di formazione dei NSC, evidenziando che esso può avvenire anche in presenza di un SMBH pre-esistente. I risultati ottenuti suggeriscono che i buchi neri super massicci e gli ammassi nucleari stellari, sebbene interagiscano in maniera significativa, molto probabilmente non condividono lo stesso meccanismo di formazione.

«La ricerca utilizza dati informativi come input per simulazioni al computer che mirano a prevedere l’evoluzione futura di una galassia che, come la nostra, contiene un buco nero super massiccio al centro», afferma Roberto Capuzzo Dolcetta, docente di Astrofisica alla Sapienza, «e rappresenta un importante passo in avanti verso una più completa comprensione dei fenomeni di creazione dei nuclei delle galassie, dei buchi neri super massicci lì presenti, nonché dei particolarissimi processi fisici che vi avvengono».

Fonte: Media INAF | Scritto da Redazione Media Inaf