I ricercatori di CU Boulder hanno scoperto un meccanismo che spiega la persistenza di ammassi stellari asimmetrici che circondano i buchi neri supermassicci in alcune galassie e suggerisce che durante i periodi di fusione post-galattica, le stelle orbitanti potrebbero essere scagliate nel buco nero e distrutte al ritmo di una all'anno.

La ricerca, che è stato recentemente pubblicato in Il Giornale Astrofisico , suggerisce anche una risposta a un antico mistero astronomico sul comportamento delle orbite stellari eccentriche vicino a buchi neri supermassicci e sul perché la dinamica apparentemente instabile sopravvive a lungo termine.

La gravità di un buco nero supermassiccio crea un ammasso nucleare di stelle che lo circonda, quale la fisica gravitazionale si aspetterebbe di essere sfericamente simmetrica. Però, diverse galassie, inclusa la vicina Andromeda, sono state osservate con un ammasso stellare asimmetrico che assume invece la forma di un disco. Si sospetta che i dischi eccentrici si siano formati sulla scia di una recente fusione tra due galassie ricche di gas.

All'interno del disco, ogni stella segue un'orbita ellittica che ruota nel tempo attorno al buco nero supermassiccio. Le orbite delle stelle quasi si sovrappongono e interagiscono tra loro frequentemente. Infine, le interruzioni gravitazionali dell'orbita di una stella la porteranno troppo vicino al buco nero.

"La forza si accumula in queste orbite stellari e cambia la loro forma, ", ha affermato l'Associata JILA Fellow Ann-Marie Madigan, che ha condotto lo studio. "Infine, una stella raggiunge il punto più vicino al buco nero e viene fatta a brandelli."

"Prevediamo che in un periodo di fusione post-galattica, un buco nero supermassiccio inghiottirà una stella all'anno, " ha detto la co-autrice Heather Wernke, uno studente laureato CU Boulder. "Sono 10, 000 volte più spesso di altre previsioni sui tassi."

La scoperta rafforza le prove osservative che alcune galassie con buchi neri supermassicci al centro hanno tassi di mortalità stellare più elevati di altre e suggerisce che i dischi nucleari eccentrici potrebbero essere più comuni di quanto inizialmente previsto. Ulteriori studi potrebbero aiutare i ricercatori a comprendere meglio le fusioni galattiche e l'evoluzione dell'universo.

"Andromeda ha probabilmente superato il picco di questo processo, avendo subito una fusione molto tempo fa, "disse Madigan, che è anche assistente professore nel Dipartimento di Scienze Astrofisiche e Planetarie della CU Boulder. "Ma con dati a risoluzione più elevata, potremmo essere in grado di trovare dischi eccentrici più giovani in nuclei galattici più distanti".