Ricercatori dell'Università della California, Santa Cruz (UCSC), credi nuvole di polvere, piuttosto che due buchi neri, può spiegare le caratteristiche trovate nei nuclei galattici attivi (AGN). Il team pubblica i risultati oggi (14 giugno) in un articolo in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

Molte grandi galassie hanno un AGN, una piccola regione centrale luminosa alimentata dalla materia che si muove a spirale in un buco nero supermassiccio. Quando questi buchi neri stanno inghiottendo vigorosamente la materia, sono circondati dal caldo, gas in rapido movimento noto come "regione della linea larga" (così chiamato perché le righe spettrali di questa regione sono ampliate dal rapido movimento del gas).

L'emissione di questo gas è una delle migliori fonti di informazioni sulla massa del buco nero centrale e su come sta crescendo. La natura di questo gas è tuttavia poco conosciuta; in particolare c'è meno emissione del previsto dal gas che si muove a determinate velocità. La rottura di modelli semplici ha portato alcuni astrofisici a pensare che molti AGN potrebbero contenere non uno ma due buchi neri.

La nuova analisi è guidata da Martin Gaskell, un ricercatore associato in astronomia e astrofisica presso la UCSC. Invece di invocare due buchi neri, spiega gran parte dell'apparente complessità e variabilità delle emissioni dalla regione a linea larga come il risultato di piccole nuvole di polvere che possono oscurare parzialmente le regioni più interne degli AGN.

Gaskell commenta:"Abbiamo dimostrato che molte proprietà misteriose dei nuclei galattici attivi possono essere spiegate da queste piccole nuvole polverose che causano cambiamenti in ciò che vediamo".

Co-autore Peter Harrington, uno studente laureato UCSC che ha iniziato a lavorare al progetto come studente universitario, ha spiegato che il gas che si muove a spirale verso il buco nero centrale di una galassia forma un "disco di accrescimento piatto, " e il gas surriscaldato nel disco di accrescimento emette un'intensa radiazione termica. Parte di quella luce viene "rielaborata" (assorbita e riemessa) dall'idrogeno e da altri gas che turbinano sopra il disco di accrescimento nella regione a linea larga. Al di sopra e al di là di questo è una regione di polvere.

"Una volta che la polvere supera una certa soglia è soggetta alla forte radiazione del disco di accrescimento, " ha detto Harrington. Gli autori credono che questa radiazione sia così intensa da soffiare via la polvere dal disco, con conseguente deflusso grumoso di nuvole di polvere a partire dal bordo esterno della regione a linea larga.

L'effetto delle nuvole di polvere sulla luce emessa è di far sembrare più debole e rossa la luce proveniente da dietro di esse, proprio come l'atmosfera terrestre fa sembrare il sole più debole e più rosso al tramonto. Gaskell e Harrington hanno sviluppato un codice informatico per modellare gli effetti di queste nuvole di polvere sulle osservazioni della regione a linea larga.

I due scienziati mostrano anche che includendo nuvole di polvere nel loro modello, può replicare molte caratteristiche dell'emissione dalla regione a linea larga che hanno a lungo sconcertato gli astrofisici. Piuttosto che il gas che cambia, distribuzione asimmetrica difficile da spiegare, il gas è semplicemente in uniforme, simmetrico, disco turbolento attorno al buco nero. Le apparenti asimmetrie e cambiamenti sono dovuti alle nuvole di polvere che passano davanti alla regione a linea larga e fanno sembrare le regioni dietro di esse più deboli e più rosse.

"Pensiamo che sia una spiegazione molto più naturale delle asimmetrie e dei cambiamenti rispetto ad altre teorie più esotiche, come buchi neri binari, che sono stati invocati per spiegarli, " Gaskell ha detto. "La nostra spiegazione ci consente di mantenere la semplicità del modello AGN standard della materia che si sviluppa a spirale su un singolo buco nero".