Dalla simulazione alla conferma della previsione di Bardeen e Petterson
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Inserendo nuovi parametri nelle simulazioni, come la turbolenza magnetica che determina l'accrescimento, un team di astronomi pone fine a decenni di ricerche: l'effetto Bardeen-Petterson esiste


Fonte M Liska et al, Bardeen–Petterson alignment, jets, and magnetic truncation in GRMHD simulations of tilted thin accretion discs, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2019)


Regione interna del disco di accrescimento (rosso) allineata al piano equatoriale del buco nero. Il disco esterno è inclinato. Il disco interno (dove la linea nera cade) è orizzontale, segnalando l'allineamento di Bardeen-Petterson. Crediti S.Tchekhovskoy/Northwestern University; Matthew Liska/University of Amsterdam
Regione interna del disco di accrescimento (rosso) allineata al piano equatoriale del buco nero. Il disco esterno è inclinato. Il disco interno (dove la linea nera cade) è orizzontale, segnalando l'allineamento di Bardeen-Petterson. Crediti S.Tchekhovskoy/Northwestern University; Matthew Liska/University of Amsterdam

Un team internazionale ha costruito quel che ad oggi risulta il modello più dettagliato di un buco nero . La simulazione dimostra le previsioni teoriche circa la natura dei dischi di accrescimento, cioè della materia che orbita intorno al buco nero cadendoci, eventualmente, dentro.

La zona più interna del disco di accrescimento tende ad allinearsi con l'equatore del buco nero, e questa scoperta risolve un mistero ormai molto datato, presentato originariamente dal premio Nobel John Bardeen e da Jacobus Petterson nel 1975. A quel tempo i due scienziati sostennero come un buco nero rotante dovrebbe essere in possesso di una regione interna allineata all'equatore anche in presenza di un disco di accrescimento inclinato. Dopo decenni, l'effetto Bardeen-Petterson non è stato osservato in via diretta ma in una simulazione: indipendentemente dall'inclinazione della parte esterna di un disco di accrescimento, la regione interna si allinea all'equatore del buco nero. Le due regioni sono connesse da un ordito levigato.  La simulazione è giunta al risultato portando il disco di accrescimento a una risoluzione senza precedenti e includendo la turbolenza magnetizzata che causa l'accrescimento, cosa che i precedenti modelli, molto semplificati, avevano trascurato.

Può sembrare un dettaglio ma un simile comportamento influenza notevolmente tutto il resto della galassia ospite tramite parametri quali, ad esempio, la rotazione del buco nero e la sua velocità. Il disco di accrescimento si dimostra ancora una volta l'arma in più per la conoscenza dei buchi neri, l'unica parte visibile dalla quale estrarre molti parametri dell'oggetto centrale.