C’è stata un’epoca in cui anche la nostra galassia, la Via Lattea, aveva nel cuore un buco nero supermassiccio in piena attività. Quel buco nero è ancora lì: si chiama Sgr A* (abbreviazione di Sagittarius A* , proprio così, con l’asterisco), “pesa” la bellezza di quattro milioni di soli ma da tempo, ormai, se ne sta abbastanza quieto: trangugia e rumina gas od oggetti di passaggio di tanto in tanto, dimentico della voracità del passato – quand’era nel pieno di quella che gli astrofisici chiamano “fase AGN”, vale a dire quand’era anch’esso un nucleo galattico attivo. E per fortuna: oltre a divorare quel che agguantano, i buchi neri supermassicci attivi, nei periodi di massimo accrescimento, emettono anche una quantità di radiazione spaventosa. Tale da pregiudicare la possibilità di vita in ampie porzioni delle galassie che li ospitano.
Proprio della possibilità di vita in quell’epoca difficile e violenta si occupa uno studio, uscito oggi su Scientific Reports, firmato da due astrofisici dell’Università di Roma Tor Vergata, Amedeo Balbi e Francesco Tombesi. Media INAF li ha intervistati.
Balbi, nel vostro studio fate riferimento alle “regioni galattiche abitabili”, che un po’ come la fascia d’abitabilità attorno alle stelle indicherebbero dove la vita è forse possibile. Quello di zona Goldilocks è dunque un concetto applicabile anche alle galassie?
«Sì, l’idea che esistano regioni della Via Lattea più favorevoli alla vita è stata esplorata in diversi studi negli anni passati: in linea di massima, è meglio non essere troppo vicini al centro galattico, dove la densità di stelle è più alta e c’è maggiore probabilità di capitare vicino a eventi potenzialmente catastrofici (come esplosioni di supernove, gamma ray bursts, eccetera). D’altra parte, alla periferia galattica c’è minore abbondanza di elementi più pesanti, che servono sia a formare pianeti che molecole utili dal punto di vista biologico. Quindi meglio stare in una zona intermedia, guarda caso quella in cui si trova il Sole! Il nostro studio espande e rafforza queste conclusioni, mostrando per la prima volta che anche il buco nero centrale può essere stato dannoso per la vita e che quindi dobbiamo tenerne conto nel calcolo della zona abitabile galattica».
E il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, Sgr A*? In che modo può avere avuto impatto sulla vita?
«Gli effetti principali sono due. Intanto, le radiazioni prodotte da Sgr A* possono aver causato l’evaporazione dell’atmosfera di pianeti simili alla Terra, rendendoli meno adatti alla vita. Inoltre, come si sa, le radiazioni ionizzanti non fanno bene agli organismi viventi, soprattutto quelli più complessi, multicellulari. Perciò, sui pianeti privi di protezione atmosferica, la vita di superficie potrebbe aver subito danni molto gravi, fino ad arrivare alla sterilizzazione completa».
Là dove sono giunte con forte intensità, queste emissioni avrebbero sterilizzato proprio tutto, facendo piazza pulita di qualsivoglia eventuale dna in circolazione, o qualche eventuale forma di vita potrebbe essere riuscita a reggere comunque l’impatto?
«Noi oggi sappiamo che sulla Terra esistono organismi unicellulari in grado di tollerare livelli di radiazione molto elevati, e addirittura di sopravvivere nello spazio aperto. Quindi è possibile che qualche organismo particolarmente resistente possa adattarsi e resistere anche in presenza di emissioni molto energetiche. Inoltre, la vita potrebbe trovare nicchie riparate, per esempio nel sottosuolo o sotto oceani abbastanza profondi. Certamente, però, la presenza di una biosfera ricca come quella terrestre sarebbe improbabile in presenza di livelli di radiazione elevati e prolungati nel tempo».
Ecco, a proposito della Terra: l’iperattività del buco nero centrale risale a troppi miliardi d’anni fa, per averci riguardato, oppure qualche effetto potrebbe averlo subito anche il nostro pianeta?
«La fase iniziale di accrescimento di Sgr A*, corrispondente al periodo di massima attività, non dovrebbe aver interessato la Terra, ma non si può escludere qualche episodio di minore attività più recente. Ad ogni modo, secondo i nostri calcoli, la Terra si trova comunque in una regione “sicura”, quantomeno rispetto alle conseguenze più catastrofiche».
Capovolgendo il ragionamento: l’esistenza della vita sulla Terra ci dice qualcosa sulla storia di Sgr*? Intendo, il fatto stesso che ci siamo vi ha aiutato a collocarne e quantificarne l’attività negli ultimi cinque miliardi di anni?
«Come dicevo, noi siamo piuttosto lontani da Sgr A* e gli effetti, ammesso ci siano stati, non devono essere stati troppo violenti. Tuttavia, sarebbe certamente interessante investigare meglio un’eventuale relazione tra l’evoluzione dell’ambiente del nostro pianeta e l’attività passata di Sgr A*, per scoprire magari effetti di minore entità ma interessanti: si tratta di un campo ancora poco esplorato, su cui c’è molto lavoro da fare. Il nostro studio, in effetti, mostra come l’argomento sia meritevole di attenzione e indica una nuova linea di ricerca».
Tombesi, per collocare nel tempo la fase scatenata di Sgr A* mi rivolgo a lei: quando ha avuto inizio, e quanto è durata?
«Utilizzando studi statistici di altre galassie attive si può stimare che la fase di massimo accrescimento di Sgr A* sia sicuramente avvenuta entro qualche miliardo di anni fa. Considerando il “tempo di Salpeter”, che corrisponde al tempo in cui il buco nero raddoppia la propria massa attraverso accrescimento di gas, stimiamo che abbia avuto una durata circa 50 milioni di anni».
Potrà mai riattivarsi? E se sì, ci saranno segnali premonitori?
«Le osservazioni delle “Fermi Bubbles” nella Via Lattea ci indicano che Sgr A* può avere avuto fasi di accrescimento intermittenti anche qualche decina di milioni di anni fa. Inoltre, osservazioni recenti di nubi nelle vicinanze di Srg A* indicano che, se catturate dal buco nero, potrebbero dar vita a nuove fasi di accrescimento. La quantità di gas a disposizione durante questi eventi però è probabilmente limitata e non dovremmo preoccuparci troppo. Sicuramente, però, in tempi molto più lunghi, dell’ordine di alcuni miliardi di anni, la nostra Via Lattea entrerà in collisione con la galassia di Andromeda e i due buchi neri supermassicci nel loro centro potrebbero riattivarsi, grazie alla enorme quantità di gas che verrà messa in moto».
Per saperne di più:
- Leggi su Scientific Reports l’articolo “The habitability of the Milky Way during the active phase of its central supermassive black hole”, di Amedeo Balbi e Francesco Tombesi
Intervista di Marco Malaspina originariamente pubblicata su Media Inaf.
https://tg24.sky.it/scienze/2020/08/...oce-via-lattea
metto qua per non aprire lennesimo topic,una curiosità:
si dice che ,in teoria, un osservatore esterno vedrebbe fossilizzarsi un corpo che sta cadendo dentro lorizzonte degli eventi di un buco nero,giusto? ora, anche se questa stella non è proprio sullOE di Sagittaruis A,si può dire che sia il modello reale osservabile che più si avvicina a quello scenario teorico; gli effetti relativistici dovrebbero essere comunque già consistenti qua : la stella viaggia all8% della velocità della luce e orbita assai vicina al buco nero.
quindi noi (osservatori esterni) vediamo la stella che orbita attorno al buco nero, e larticolo dice che per fare un giro attorno a Sagittarius A impiega 12 anni. ma sono 12 anni terrestri?,cioè noi osservando la sua posizione oggi,la rivedremo esattamente lì nel 2034? Oppure sono 12 anni se ci trovassimo ipoteticamente sulla superficie della stella? Immagino che il tempo scorra diversamente là e non "sincronizzato" con il nostro,giusto? cioè,oltre alla differita temporale di 26000 anni luce circa,c'è una ulteriore discrepanza per noi osservatori?
spero di essermi spiegato
@Red Hanuman dimmi quello che vuoi, ma io da assoluto profano della materia specifica (nel senso che non ho consultato studi specifici sull'argomento "vita impattata da eventi cosmici di portata galattica"), ho come l'impressione che l'impatto sulla vita di eventi come esplosioni di novae, esplosioni di supernovae, radiazioni di stelle WR vicine, buchi neri attivi, eccetera, sia forse un po' sopravvalutata. Me lo suggerisce più che altro la storia evolutiva della vita sulla Terra.
Mi spiego: la vita complessa, pluricellulare, esiste sulla Terra da almeno 630 milioni di anni (Ediacarano) e forse anche da prima (mentre le prime forme di vita fuori dall'acqua di cui si ha certezza assoluta risalgono a 420 milioni di anni fa); in questo tempo la Terra ha completato due orbite e mezzo attorno al centro galattico e in tutto questo tempo e percorso deve aver intersecato innumerevoli regioni di formazione stellare, associazioni OB (che sono potenziali generatrici di supernovae in ogni momento), stelle WR, binarie a raggi X con componenti degeneri, onde d'urto a non finire, a maggior ragione che l'orbita del Sole non si allontana mai più di tanto dall'equatore galattico. Eppure la vita non ha avuto scossoni e anzi le grandi estinzioni note in paleontologia si sa che sono avvenute per motivi diversi rispetto a eventi cosmici di portata galattica.
Guardando ancora prima, la vita unicellulare esiste da (a voler essere pessimisti e considerare le prime prove assolutamente incontrovertibili) circa 3 miliardi di anni: significa 12 orbite galattiche complete. Vero che la vita era in quel periodo acquatica, ma è vero anche che c'è stata una continuità da allora per quanto riguarda sia la presenza di un'atmosfera che quella di oceani.
Insomma, c'è qualcosa che in tutto questo mi sfugge.
Vedi, per esempio, l'estinzione del Cretaceo-Paleocene, quella nota per la sparizione (anche) dei dinosauri.
E' stato a lungo dibattuto se l'estinzione fosse stata causata dall'impatto di uno o più asteroidi, oppure sia dipesa dalla nascita dei trappi del Deccan, o dal concorrere di entrambe le cause. E la disputa ancora continua.
Nel caso delle estinzioni dovute ad eventi cosmici, alcuni indizi spingono a pensare che una supernova o un lampo di raggi gamma abbia causato l' estinzione della fine dell'Ordoviciano.
Comunque sia, è evidente che un AGN originato da Sgr A* creerebbe grossi problemi alla vita anche sulla Terra, mentre una supernova troppo vicina o un GRB creato da una collapsar che ci colpisse direttamente hanno sicuramente energie sufficienti per nuocere alla vita.
Sono eventi rari? Può darsi, ma nessuno può dire che non ci coinvolgeranno mai. In questo universo, dato abbastanza tempo, succede sicuramente di tutto...
Ne sono "abbastanza" (fra mille virgolette) "sicuro" (compatibilmente col fatto che io non c'ero all'epoca
e che come sempre nulla è certo nella scienza), almeno per le 5 grandi estinzioni. Per quella del K-T sarebbe stato "sufficientemente" acclarato che sia stata una concatenazione di cause: dapprima oscillazioni climatiche ed eustatiche, causate probabilmente dalla tettonica (Campaniano), poi sono iniziati i problemi con le mega-eruzioni del Deccan (Campaniano-Maastrichtiano); entrambe hanno iniziato a deteriorare l'ambiente e certi gruppi tassonomici ne hanno risentito, com'è testimoniato in particolare dalla fauna marina (si osserva soprattutto in certe forme stravaganti delle ammoniti, ma anche nei foraminiferi). Il colpo di grazia su un sistema già in parte provato da qualche milione di anni è stato l'impatto, o meglio gli impatti, dato che si trovano almeno 3 crateri ritenuti coetanei fra loro sparsi per il mondo (probabilmente il corpo celeste impattante si è frantumato o viaggiava già deteriorato forse dall'influenza di qualche pianeta esterno).
Quella dell'Ordoviciano è la più dibattuta, ma l'ipotesi dei lampi gamma viene considerata allo stato attuale come francamente "residuale" o comunque ben poco determinante rispetto ad altre concause ben più marcate: per esempio c'è la chiara evidenza che la fine dell'Ordoviciano coincise con l'avvento di un'era glaciale immediatamente successiva a un periodo particolarmente temperato della precedente era interglaciale (sono noti almeno due cicli glaciale-interglaciale all'interno di quell'era glaciale, con forti escursioni eustatiche - che per la fauna marina è sempre una bella seccatura, e all'epoca la vita era ancora quasi tutta sott'acqua). Era glaciale che come quasi sempre accade è legata alla tettonica (e quindi alla geografia), con il megacontinente Gondwana I che si era trovato col centro al polo sud, da un lato, e con la chiusura dell'oceano Giapeto più a nord, dall'altro lato. Un'era glaciale è sempre un problema per la vita, a differenza delle fasi calde che invece favoriscono la biodiversità.
Non metto in dubbio in realtà che i lampi gamma di una supernova possano creare scompiglio, e anzi è molto probabile che alcuni dei picchi di estinzione minori siano legati a questi fenomeni, ma da qui a mettere davvero in crisi la vita con estinzioni di massa ce ne passa... a meno che la supernova non ci esploda a poche decine di anni luce (questo sì, un evento statisticamente molto improbabile).
D'altra parte solo pochi milioni di anni fa abbiamo attraversato la cintura di stelle giovani e massicce che oggi vediamo fra Cane Maggiore, Poppa e Vele, per altro proprio in un periodo forse abbastanza "pericoloso", dato che proprio 3-5 milioni di anni fa ci potremmo essere trovati vicinissimi a quel gran pasticcio galattico di esplosioni multiple di supernovae che andò poi a formare la Nebulosa di Gum, con onde d'urto tanto potenti da far letteralmente dissolvere un'intera nube molecolare gigante accumulandone i resti a centinaia di anni luce dall'epicentro delle esplosioni. All'epoca l'unico picco di estinzione è quello minore che ha riguardato la fine del Miocene, ma anche lì si ritiene che i casini tettonici abbiano provocato scompigli più che sufficienti senza scomodare i lampi gamma (chiusura del Mediterraneo e sua evaporazione, riapertura e conseguente abbassamento eustatico improvviso di decine di metri nell'arco di qualche secolo, chiusura dell'istmo di Panama e interruzione della cintura equatoriale marina, con raffreddamento dell'Atlantico, chiusura degli ultimi lembi della Tetide - tutto questo praticamente in contemporanea, fatto che guastò il sistema di termoregolazione globale marino e causò quell'improvviso raffreddamento che poi avrebbe condotto col tempo al cuore dell'attuale era glaciale).
Un nucleo galattico attivo probabilmente causerebbe problemi un po' in tutta la galassia, ma a questo punto mi viene in mente una domanda: non dovrebbe contare più che altro la direzione dei "poli" del SMBH per quanto riguarda gli effetti più deleteri della sua attività?
Parliamo poi di oggetti che da soli sono luminosi quanto e più dell'intera galassia in cui si trovano. Alcuni sostengono addirittura che un AGN influenzi l'evoluzione stellare delle galassie più vicine ad esso. Mica bruscolini.
Abbiamo però evidenze paleontologiche, paleostratigrafiche, paleoambientali, paleogeografiche e paleoecologiche non di poco conto per poterci fare un'idea di massima sul fatto che siano accaduti eventi che, per la legge dell'attualismo, è noto che possano creare disturbi molto pericolosi agli ecosistemi. Non abbiamo alcuna certezza sulle dinamiche precise, ma sappiamo che la roccia ha registrato degli eventi difficilmente interpretabili in modo diverso rispetto a eventi glaciali e forti stress termici (paleomorene, rocce montonate, striature da frizione da calotta...), contestuali a fenomeni orogenetici anch'essi registrati dai classici sistemi a pieghe-falde-metamorfismo crescente, il tutto databile coi soliti metodi dei rapporti isotopici e delle correlazioni stratigrafiche.
Se poi sfiga ha voluto che contestualmente a questi già gravi problemi si aggiungesse anche una supernova vicina, questo non lo so, ma si potrebbe comunque dire che molto probabilmente, con o senza supernova, la frittata era già fatta.