La straordinaria animazione della NASA rivela la mostruosa scala dei buchi neri: ScienceAlert

La NASA ha Ho rilasciato una nuova animazione Per darti un vero senso della scala dello spazio dominato da un buco nero supermassiccio.

Questo è il gigante dell’universo. giganti situati nei centri delle galassie; Nuclei gravitazionali attorno ai quali le stelle ruotano in una danza orbitale misurata in eoni. Iniziano a circa 100.000 volte la massa del Sole, all’estremità inferiore della scala, e possono raggiungere al massimo decine di miliardi di masse solari.

Questi numeri astratti vanno tutti bene, ma è difficile visualizzare quanto siano enormi queste cose. E questo è uno dei grandi misteri dell’universo: anche se abbiamo delle idee, non sappiamo davvero come ci siano arrivate.

Misurazioni dirette, effettuate con l’ausilio del telescopio spaziale Hubble, confermano l’esistenza di oltre 100 buchi neri supermassicci. afferma l’astrofisico teorico Jeremy Schnittman Dal Goddard Space Flight Center della NASA. “Come fa a diventare così grande? Quando le galassie si scontrano, anche i loro buchi neri centrali potrebbero eventualmente fondersi insieme”.

In effetti, dopotutto, i buchi neri stessi potrebbero non essere molto grandi. I buchi neri sono gli oggetti più massicci dell’universo che conosciamo. È così compatto che possiamo descriverlo matematicamente solo come una singolarità, un punto unidimensionale di densità infinita. La loro densità è così intensa che lo spazio-tempo viene deformato gravitazionalmente in quella che è effettivamente una sfera chiusa intorno a loro. All’interno di questa sfera, anche la luce non ha abbastanza velocità per sfuggire.

Questo è ciò a cui ci riferiamo quando parliamo delle dimensioni di un buco nero, il suo confine noto come orizzonte degli eventi. Più grande è il buco nero, maggiore è il raggio della sfera definito dall’orizzonte degli eventi, noto come raggio di Schwarzschild. Se il sole fosse un buco nero, per esempio, allora lo è Sarà il raggio di Schwarzschild Solo 2,95 chilometri (1,8 miglia).

Per quanto ne sappiamo, i buchi neri più piccoli iniziano intorno a loro cinque volte la massa del soleOggetti formati dal nucleo collassato di una stella massiccia alla fine della sua vita. Questi sono buchi neri di massa stellare.

I buchi neri di massa stellare hanno un limite superiore di circa 65 volte la massa del Sole, perché le stelle precursori estremamente massicce che avrebbero prodotto questi oggetti più grandi terminano la loro vita in Supernova di instabilità binaria Che spazza via completamente il nucleo, senza lasciare nulla che collassi nel buco nero.

Tuttavia, abbiamo visto buchi neri con una massa stellare maggiore di quella di 65 masse solari. Possono formarsi quando i buchi neri si scontrano e si fondono, risultando in un oggetto con massa combinata. Ma come arriviamo da questi buchi neri a buchi neri supermassicci supermassicci è un sacco di spazio vuoto. Letteralmente. C’è una strana scarsità di buchi neri rilevati nell’intervallo di massa tra buchi neri di massa stellare e buchi neri supermassicci.

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Ma c’è anche una vasta gamma di buchi neri supermassicci. La nuova animazione della NASA è uno sguardo sbalorditivo a questo ambito, a partire da un buco nero in una galassia nana chiamata J1601+3113, che ospita un buco nero attorno ad esso. 100.000 masse solari. Questo gli darebbe un raggio di Schwarzschild di poco meno della metà delle dimensioni del Sole. L’ombra del buco nero si estende nello spazio attorno all’orizzonte degli eventi, risultando in una regione più scura di circa il doppio delle sue dimensioni, il che significa che nel video quest’ombra sembra avere all’incirca le stesse dimensioni del Sole.

Vediamo anche il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, Sagittarius A*, circa 4,3 milioni di masse solari. C’è anche M87*, il primo buco nero mai ripreso, che ha una massa molto più grande 5,37 miliardi di soli.

Ci sono anche due buchi neri sospesi al centro della stessa galassia, NGC 7727. Una volta, NGC 7727 erano due galassie. Ora che si sono uniti, i due buchi neri nei nuclei galattici – rispettivamente 154 milioni e 6,3 milioni di masse solari – sono sprofondati nel centro della galassia appena fusa, dove un giorno si fonderanno anch’essi.

Questi buchi neri sono una grande prova che gli astronomi credono ci dica che un modo in cui crescono i buchi neri supermassicci è che le loro fusioni dovrebbero produrre onde gravitazionali. Tuttavia, la frequenza di queste fusioni è troppo bassa per essere rilevata dai nostri attuali strumenti.

Uno dei più grandi buchi neri conosciuti nell’universo è il mostro noto come TON-618. Nel 2004, gli scienziati hanno misurato la sua massa a un livello enorme 66 miliardi di masse solari. Esiste un limite di massa teorico superiore per i buchi neri 50 miliardi di masse solarima l’universo è molto bravo a sfidare le previsioni teoriche.

A questa massa, il buco nero avrebbe un raggio di Schwarzschild di oltre 1.300 unità astronomiche. Per il contesto, Plutone ha un’orbita a circa 40 unità astronomiche dal sole. Questa cosa inghiottirà il sistema solare centinaia di volte.

Per fortuna è molto lontano. Si stima che la sua luce abbia 10,8 miliardi di anni, quindi non sarà in agguato per fare schiacciate nel nostro angolo di spazio. Pensiamo di parlare per tutti quando diciamo con voce sonora: Phew.