Buchi neri tra ciambelle e fontane
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Osservazioni di ALMA sulla zona centrale della Circinus Galaxy, unitamente a simulazioni, evidenziano un pattern di gas molto complicato intorno ai buchi neri supermassivi


Fonte Takuma Izumi et al. Circumnuclear Multiphase Gas in the Circinus Galaxy. II. The Molecular and Atomic Obscuring Structures Revealed with ALMA, The Astrophysical Journal (2018)


La zona centrale della Circinus Galaxy ripresa da ALMA. Crediti ALMA
La zona centrale della Circinus Galaxy ripresa da ALMA. Crediti ALMA

Le osservazioni di Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mirate alla zona circostante il buco nero supermassiccio della Circinus Galaxy, unitamente alle simulazioni al computer, evidenziano flussi di gas che non si approssimano bene con una forma a toro ma con un pattern ben più complesso in cui il gas espulso sotto forma di getti va a interagire con il gas in caduta creando una circolazione dinamica simile a una fontana. 

Il toro di materia è quello che, da sempre, risulta intuibile per l'accrescimento del buco nero: anziché cadere direttamente nel buco nero, il materiale va a formare una ciambella che poco a poco spiraleggia verso il centro. 

La Circinus Galaxy si trova a 14 milioni di anni luce di distanza e il confronto tra osservazioni e simulazioni fatte girare al Cray XC30 ATERUI supercomputer dal NAOJ hanno rivelato come il toro non sia una struttura rigida ma un complesso di composti gassosi dinamici. Il gas molecolare che cade verso il buco nero forma un disco vicino al piano di rotazione. Avvicinandosi, il gas si scalda fino alla rottura delle molecole in atomi e ioni. Alcuni di questi atomi vengono espulsi sopra e sotto il disco senza essere assorbiti dal buco nero. Il gas atomico cade indietro verso il disco creando una struttura a tre dimensioni del tutto turbolente. Queste tre componenti circolano in continuazione, come a una fontana.

Schema dei flussi osservati e simulati. Crediti Takuma Izumi et al.
Schema dei flussi osservati e simulati. Crediti Takuma Izumi et al.

 Attraverso l'osservazione di CO2 e CO da parte di ALMA si è quindi riusciti a risalire alla formazione e alla struttura del V]disco di accrescimento[/V], modificando quanto finora era dato per assunto.