Tanti “Plutone” negli ammassi globulari?

La colpa di Plutone, per essere stato degradato da pianeta a pianeta nano, è sostanzialmente quella di non essere riuscito a “pulire” la sua zona orbitale da altri oggetti planetari di notevoli dimensioni. Anche i buchi neri degli ammassi globulari dovranno subire un simile ridimensionamento?

Ciò che si ci aspettava di trovare nel cuore di un ammasso globulare, contenente migliaia e migliaia di stelle in un volume estremamente ridotto e esistente da più di dieci miliardi di anni, era, ovviamente, un unico buco nero, uscito vincitore dalla competizione con i suoi simili. Insomma, dopo tanti anni, la lotta per la conquista del “trono” doveva essere stata decisa da parecchio tempo. E il vincitore doveva anche essere un buco nero piuttosto massiccio, non come quelli galattici, ma nettamente superiore a quelli derivanti da una singola stessa.

Che tipo di lotta deve essersi svolta al centro degli ammassi? Molti buchi neri stellari si sono ovviamente formati dopo la fine delle stelle più grandi, nelle fasi primordiali, e essere scivolati per gravitazione verso la parte centrale. A quel punto è iniziata la guerra, a causa delle violente attrazioni gravitazionali tra di loro.  I più grandi hanno probabilmente mangiato alcuni  più piccoli, ma nessuno dominava nettamente la situazione (un po’ come Plutone), dato che le masse erano comparabili. Si è innescata soprattutto una lotta dinamica (guerra fredda?) in cui le orbite si sono perturbate reciprocamente in una danza scatenata.

Oltretutto, all’interno degli ammassi globulari il gas, che potrebbe essere un cibo allettante per i buchi neri (come nelle galassie) per farli aumentare di peso, è finito piuttosto in fretta, non essendoci incursioni dall’esterno. Questo tipo di “ballo” frenetico non ha avuto, quindi, un vero dominatore. Tuttavia, si pensava che avrebbe dovuto portare all’espulsione di molti buchi neri dall’ammasso stesso (come è successo per la maggior parte degli asteroidi e degli oggetti trans nettuniani), e a un “cannibalismo” abbastanza spinto che alla fine ne avrebbe lasciato solo uno (insomma un singolo VERO pianeta), piuttosto ben nutrito e pesante. E invece, in M22 si sono trovati DUE piccoli buchi neri, forse poco più che stellari. Non una vittoria del più forte ma una divisione del regno. Se possono sopravvivere due buchi neri, si può ragionevolmente pensare che in altri ammassi se ne possano trovare in numero anche superiore.

La scoperta è stata fatta con il VLA del Nuovo Messico, utilizzando le onde radio, sempre un po’ snobbate rispetto ai raggi X.

La teoria e i modelli al computer sono stati duramente ridimensionati. La lotta esiste sicuramente, ma la densità di oggetti al centro degli ammassi deve decrescere e permettere di avere alla fine una tregua e anche una pace duratura tra i contendenti. Meglio tanti “Plutone” che un unico”tiranno”. Per ridurre la densità centrale e quindi avere un campo di battaglia non troppo caotico deve succedere qualcosa di non previsto: o gli stessi buchi neri fanno una specie di pulizia iniziale di stelle e altri compagni riducendo le forze gravitazionali mutue in modo che i sopravvissuti possano disturbarsi sempre meno, oppure il caos delle regioni centrali non è molto potente fin dall’inizio (la caduta gravitazionale verso il centro meno violenta). In ogni modo, minore densità, vuol dire minore possibilità di darsi fastidio e maggiore tranquillità tra i giganti. Insomma, un vero compromesso pacifico. Tanti Plutone o tanti saggi uomini di Stato?

Comunque sia, questi due sopravvissuti danno parecchio fastidio ai teorici, che adesso devono ricominciare  a fare i loro calcoli. Siamo sicuri che l’Universo non si diverta, troppo spesso, a prenderci un po’ in giro?

La teoria, molto “eretica”, che è alla base del mio nuovo libro che sta per uscire sul diagramma H-R, forse non è tanto campata in aria…

M22
L’ammasso globulare M22 ha diviso il suo regno: due buchi neri lo dominano al centro. (Fonte: Hunter Wilson)

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10 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Da dilettante e profano, il primo paragone che mi viene in mente è con i sistemi stellari formati da più stelle... e questo mi fa pensare che possa essere quasi "normale" che possano esistere sistemi formati da due o più buchi neri.

  2. Citazione Originariamente Scritto da AlexanderG Visualizza Messaggio
    Da dilettante e profano, il primo paragone che mi viene in mente è con i sistemi stellari formati da più stelle... e questo mi fa pensare che possa essere quasi "normale" che possano esistere sistemi formati da due o più buchi neri.
    non è così ovvio... negli ammassi stellari legati gravitazionalmente i buchi neri dovrebbero concentrarsi verso il centro e iniziare la loro lotta per il predominio... L'esistenza di due (o più) buchi neri dopo più di dieci miliardi di anni è una vera sorpresa. Tieni conto che tutte le stelle massicce si sono già trasformate nei primi milioni di anni e non ne possono nascere di nuove. Qundi non è affatto normale avere tanti buchi neri dopo ujn certo periodo di tempo...
    L'ovvio in astrofisica non è sempre banale...

  3. Citazione Originariamente Scritto da Vincenzo Zappalà Visualizza Messaggio
    non è così ovvio... negli ammassi stellari legati gravitazionalmente i buchi neri dovrebbero concentrarsi verso il centro e iniziare la loro lotta per il predominio... L'esistenza di due (o più) buchi neri dopo più di dieci miliardi di anni è una vera sorpresa. Tieni conto che tutte le stelle massicce si sono già trasformate nei primi milioni di anni e non ne possono nascere di nuove. Qundi non è affatto normale avere tanti buchi neri dopo ujn certo periodo di tempo...
    L'ovvio in astrofisica non è sempre banale...
    No no, per carità
    Però, come i sistemi stellari multipli si formano da una distribuzione iniziale non uniforme della nube di gas, lo stesso concetto potrebbe essere ipotizzato per un ammasso stellare .... credo

  4. Citazione Originariamente Scritto da AlexanderG Visualizza Messaggio
    No no, per carità
    Però, come i sistemi stellari multipli si formano da una distribuzione iniziale non uniforme della nube di gas, lo stesso concetto potrebbe essere ipotizzato per un ammasso stellare .... credo
    sicuramente Alexander,
    lo stesso capita negli ammassi. All'inizio ci saranno moltissimi buchi neri, ma dato che non possono andarsene per conto proprio devono sfidarsi per il predominio del centro: la gravità non perdona. Come nei pianeti gli elementi pesanti vanno veso il centro, così fanno i buchi neri negli ammasssi.

  5. Vorrei fare una domanda:ma i buchi neri se ho capito , inglobano materia, il fatto che abbiamo un ammasso concentrato di stelle trattenute da due buchi neri è solo perchè sono troppo piccoli per mangiarsele, oppure è normale che ci vivono accanto? Grazie anticipatamente della risposta per un vero profano ma amante del cielo. Ciao

  6. Citazione Originariamente Scritto da Luca Montesi Visualizza Messaggio
    Vorrei fare una domanda:ma i buchi neri se ho capito , inglobano materia, il fatto che abbiamo un ammasso concentrato di stelle trattenute da due buchi neri è solo perchè sono troppo piccoli per mangiarsele, oppure è normale che ci vivono accanto? Grazie anticipatamente della risposta per un vero profano ma amante del cielo. Ciao
    caro Luca,
    uno o più buchi neri di notevole massa possono dominare gravitazionalmente un intero ammasso, (ossia tenere migliaia di stelle legate assieme), ma possono "mangiare" solo quelle molto vicine, che una volta risucchiate lasciano il campo libero.
    Se proprio vuoi conoscere di più sul meraviglioso universo, perchè non prendi il libro che ho scritto con Francesca? Serve proprio a togliere dubbi e creare una infarinatura completa ai principianti...

  7. Citazione Originariamente Scritto da Luca Montesi Visualizza Messaggio
    Vorrei fare una domanda:ma i buchi neri se ho capito , inglobano materia, il fatto che abbiamo un ammasso concentrato di stelle trattenute da due buchi neri è solo perchè sono troppo piccoli per mangiarsele, oppure è normale che ci vivono accanto? Grazie anticipatamente della risposta per un vero profano ma amante del cielo. Ciao
    Una stella può tranquillamente convivere con un buco nero, ovviamente a debita distanza.
    Le stelle dell'ammasso, però, non sono trattenute dai buchi neri, ma dalla reciproca attrazione di gravità, che comprende anche quella dei buchi neri.... Per lo meno, in questo caso...

  8. Citazione Originariamente Scritto da Vincenzo Zappalà Visualizza Messaggio
    caro Luca,
    uno o più buchi neri di notevole massa possono dominare gravitazionalmente un intero ammasso, (ossia tenere migliaia di stelle legate assieme), ma possono "mangiare" solo quelle molto vicine, che una volta risucchiate lasciano il campo libero.
    Se proprio vuoi conoscere di più sul meraviglioso universo, perchè non prendi il libro che ho scritto con Francesca? Serve proprio a togliere dubbi e creare una infarinatura completa ai principianti...
    Azz.... Sono stato surclassato....

  9. Citazione Originariamente Scritto da Vincenzo Zappalà Visualizza Messaggio
    La colpa di Plutone, per essere stato degradato da pianeta a pianeta nano, è sostanzialmente quella di non essere riuscito a "pulire" la sua zona orbitale da altri oggetti planetari di notevoli dimensioni. Anche i buchi neri degli ammassi globulari dovranno subire un simile ridimensionamento?...
    leggi tutto...
    Si ha una stima dell'età di questi mini buchi neri? Non potrebbero essere troppo recenti (e distanti) per aver iniziato il cannibalismo?
    Comunque ci stanno insegnado la democrazia...

  10. Citazione Originariamente Scritto da Beppe Visualizza Messaggio
    Si ha una stima dell'età di questi mini buchi neri? Non potrebbero essere troppo recenti (e distanti) per aver iniziato il cannibalismo?
    Comunque ci stanno insegnado la democrazia...
    caro Beppe,
    ciò non è possibile in quanto le stelle di un ammasso si sono formate TUTTE una decina di miliardi di anni fa. E i buchi neri si devono, coseguentemente, essere formati poco tempo dopo. Gli ammassi non producono più stelle, dato che finiscono il gas e non riescono più a catturarne dall'esterno. Insomma, una democrazia... ma molto chiusa in se stessa.