COSMOLOGIA
ASTROFILO
l’
per avere buone probabilità di formarne uno
in epoche molto remote hanno dovuto simu-
lare un volume di universo molto ampio. La
simulazione risultante, denominata "Massive
Black", è stata avviata su con un supercompu-
ter del National Institute for Computational
Sciences, presso il Pittsburgh Supercomputing
Center, e ha mosso oltre 65 miliardi di parti-
celle in un volume di 0,75 gigaparsec cubici
(26 miliardi di anni luce cubici).
Ciò che i ricercatori hanno trovato è stato che
il gas era in grado di fluire sui buchi neri pri-
mordiali senza essere in questa azione inibito
dal riscaldamento da urto, come invece ci si
aspettava, e il tasso di accrescimento era in
grado di avvicinarsi al limite teorico di Eddin-
gton più di quanto ritenuto possibile. Come
risultato, la simulazione è stata in grado di
produrre buchi neri con masse di miliardi di
soli, anche agli elevati redshift ai quali sono
stati realmente osservati. Sembra dunque
possibile produrre questi mostri all’interno
della struttura cosmologica esistente. L’accre-
scimento attorno ai semi dei buchi neri a un
tasso che è vicino al massimo tasso sostenibile
è veloce quanto basta per crearli in meno di
un miliardo di anni.
Una conseguenza di tale risultato è che nel-
l’universo primordiale i buchi neri precoci cre-
scono molto più rapidamente della loro ga-
lassia ospite, violando la ben definita rela-
zione fra massa di una galassia e masse del
suo SMBH centrale. Questa relazione, sco-
perta circa un decennio addietro, mostra che
i buchi neri più massicci risiedono nelle galas-
sie più massicce, e
ciò significa che la
crescita di un buco
nero dev’essere strettamente correlata alla
crescita della galassia che lo ospita. I risultati
derivanti da Massive Black sembrano impli-
care che ciò non sia vero nell’universo molto
giovane, con buchi neri capaci di acquisire
massa molto più rapidamente delle galassie
ospiti.
C’è anche un’altra conclusione interessante
che può essere tratta direttamente dall’osser-
vazione dei SMBH nell’universo primordiale,
che sono massicci come quelli dell’universo
contemporaneo, senza la necessità di alcuna
simulazione. I buchi neri che raggiungono
masse attorno al miliardo di masse solari
prima che l’universo avesse un miliardo di
anni devono aver cessato la loro crescita poco
dopo; diversamente oggi vedremmo buchi
neri molto più massicci, come risultato di una
crescita continuata per altri 12 miliardi di
anni. Se Massive Black possa o meno arrestare
improvvisamente una crescita che sembra av-
viarsi così facilmente è una questione che ri-
mane in attesa di risposte.
Q
uesta sequenza
mostra il tem-
po di evoluzione dei
SMBH nei quali pre-
cipita gas freddo. Le
temperature vanno
da 10mila Kelvin
(blu) a 100 milioni
di Kelvin (rosso). La
posizione dei buchi
neri (identificabili
come quasar) è indi-
cata dai cerchi
verdi. Il flusso di
gas freddo continua
a raggiungere il
buco nero anche se
viene riscaldato.
[Carnegie Mellon
University]
n
