I quasar sono i fari più luminosi dell'universo; risplende di magnitudini più luminose di intere galassie e delle stelle che contengono. Al centro di questa luce, nel cuore di un quasar, i ricercatori pensano, è un buco nero che consuma tutto.

I ricercatori hanno osservato per la prima volta la velocità accelerata con cui otto quasar consumano carburante interstellare per alimentare i loro buchi neri. Hanno pubblicato i loro risultati il ​​4 settembre, Natura .

"Come i fari fissi più luminosi dell'universo, si ritiene che i quasar siano alimentati da un disco di accrescimento attorno al buco nero centrale, " disse Hongyan Zhou, autore di articoli e membro di facoltà presso l'Università di Scienza e Tecnologia della Cina. Zhou è anche affiliato al SOA Key Laboratory for Polar Science del Polar Research Institute of China.

Zhou ha paragonato il buco nero a un drago affamato.

"Il buco nero supermassiccio al centro del quasar divora un'enorme quantità di materiali vicini, che brillano e brillano quando costituiscono un disco di accrescimento prima di scivolare infine nel buco nero, " disse Zhou. "Fuori dal disco di accrescimento, i materiali vengono continuamente pompati da tutte le direzioni al centro per gravità per alimentare il buco nero con un appetito infinito".

Un disco di accrescimento è una massa di materiale a spirale centrata attorno a una monumentale fonte di gravità che consuma materiale interstellare:ciò che i ricercatori hanno teorizzato è un buco nero. Proprio come l'acqua si svuota da una vasca da bagno, il materiale gira molto più velocemente quanto più si avvicina allo scarico.

"Pensiamo che questo paradigma dei buchi neri al centro dei quasar sia accurato, ma le domande fondamentali rimangono senza risposta:il disco di accrescimento è alimentato con massa esterna? Se è così, come?" disse Zhou.

Il gas interstellare non può essere osservato direttamente, poiché la sua firma di radiazione è sopraffatta dalla luminosità del disco di accrescimento. Anziché, i ricercatori monitorano la caduta di gas nel disco di accrescimento che può passare attraverso la loro linea di vista. Il gas fa una specie di eclissi tra la Terra e il disco di accrescimento, gettando linee sullo spettro di radiazione del disco.

I ricercatori hanno utilizzato l'effetto Doppler per misurare queste linee e osservare la velocità di alimentazione del gas nel disco, verso il buco nero. Un classico esempio di effetto Doppler è come il tono di una sirena della polizia diminuisce una volta che passa. Gli astronomi chiamano questo passo di passaggio il "redshift" quando misurano la velocità con cui i gas si muovono verso un oggetto lontano dalla Terra.

Zhou e il suo team hanno misurato velocità di 5, 000 chilometri al secondo. Per confronto, un aereo passeggeri viaggia a meno di mille chilometri all'ora.

"Una velocità così elevata può essere accelerata solo dalla forte gravità del buco nero centrale, " Zhou ha detto. "È paragonabile a come, in una pioggia di meteoriti, più le meteore si avvicinano al suolo, più velocemente cadono."

Nei quasar osservati da Zhou, i dischi di accrescimento sono stati forniti con massa esterna in rapida caduta dallo spazio circostante. I dischi stessi poi creano afflussi al buco nero.

Prossimo, Zhou e il suo team hanno in programma di indagare esattamente su come questi "draghi" quasar organizzano e differenziano la massa esterna dai dischi di accrescimento agli afflussi di carburante. Secondo Zhou, la delucidazione di questo processo potrebbe informare meglio la comprensione di come si formano i quasar, quanto durano e quando e come finiscono.