Nuove simulazioni effettuate dai ricercatori dell’Istituto Max Planck di Astrofisica suggeriscono che i buchi neri supermassicci (SMBH) al centro di galassie massicce possono estinguere la formazione stellare nelle galassie ospiti impedendo al gas freddo che forma le stelle di accumularsi nelle regioni centrali.

Le galassie massicce nel nostro Universo contengono buchi neri supermassicci centrali e questi buchi neri sono noti per essere i principali motori dei nuclei galattici attivi (AGN). Un AGN è principalmente un buco nero supermassiccio che accumula materia dal mezzo circostante ed espelle parte del materiale accumulato nuovamente nel mezzo interstellare sotto forma di deflussi altamente energetici.

I deflussi dall'AGN possono riscaldare il gas e quindi impedirne il raffreddamento e la condensazione in stelle. Nelle galassie massicce, l’accumulo di gas nel buco nero supermassiccio avviene principalmente attraverso il gas molecolare freddo che scorre verso l’interno lungo filamenti o flussi da grandi distanze nella galassia.

I flussi caldi degli AGN possono interrompere e distruggere i filamenti in entrata, bloccando così l’apporto di carburante al buco nero centrale e provocando una diminuzione del tasso di formazione stellare.

Sebbene le osservazioni abbiano dimostrato l’esistenza di tali afflussi centrali di gas molecolare freddo, finora non è stato osservato direttamente l’impatto dei deflussi centrali degli AGN nell’arresto di tali afflussi.

In questo lavoro, i ricercatori hanno studiato l’interazione tra gli afflussi e i deflussi eseguendo simulazioni magneto-idrodinamiche tridimensionali ad alta risoluzione di una galassia massiccia e rotante contenente un SMBH centrale.

Hanno scoperto che i deflussi caldi degli AGN possono effettivamente interrompere e distruggere i flussi freddi in entrata. Inoltre, le simulazioni hanno mostrato che gli afflussi possono continuare a penetrare in profondità verso il buco nero solo attraverso ambienti densi di gas che proteggono gli afflussi dall’impatto distruttivo dei deflussi.

I ricercatori concludono che in presenza di deflussi caldi e centrali di AGN, gli afflussi di gas freddo verso l’SMBH centrale possono essere sostenuti solo nelle regioni dense della galassia. Poiché la maggior parte del gas nelle galassie massicce risiede in regioni filamentose a bassa densità al di fuori delle dense regioni circumnucleari, l’interruzione dell’afflusso dovuto ai deflussi degli AGN può ridurre significativamente la quantità di gas disponibile per la formazione stellare in queste galassie.