Scontri galattici, fusioni, buchi neri
Le simulazioni riportate più sotto sono state realizzate da Philip Hopkins, un astronomo dell'Università di Berkeley, in California. Mostrano cosa succede - o meglio, cosa si calcola che succeda - quando due grandi galassie a spirale simili alla nostra Via Lattea collidono. Le due galassie su cui sono basate le simulazioni hanno un rapporto di massa di 2:1 (una contiene il doppio della massa dell'altra) e sono costruite in accordo con la struttura tipica di simili galassie: dischi di gas e di stelle, rigonfiamento centrale, buchi neri, un probabile alone di materia oscura. Ecco come l'autore spiega il meccanismo della collisione:
Dopo il "primo passaggio", le forze di torsione esercitate dai sistemi guidano il gas verso il centro di ciascuna galassia, che a sua volta comincia ad alimentare la crescita del buco nero e la formazione centrale di stelle. Le alte densità del gas e la relativa piccola dimensione del buco nero assicurano che esso rimanga avvolto nel gas e nelle polveri, come una classica "ULIRG" [ultra-luminous infra-red galaxy, cioè una galassia ultraluminosa, che, a causa delle polveri che la avvolgono, emette soprattutto nell'infrarosso (NdT)]. La fusione prosegue, finché lo starburst raggiunge il suo picco quando le galassie coalescono. I buchi neri di entrambe le galassie rapidamente affondano verso il centro della [nuova] galassia e si fondono, crescendo fino al punto in cui, poco dopo la coalescenza finale, il buco nero è sufficientemente massiccio e luminoso, al punto che l'innesto di anche solo una piccola frazione dell'energia di accrescimento irradiata verso il gas circostante si libera velocemente e riscalda quel gas. La piccola quantità residua di gas freddo viene spazzata via con un vento esplosivo di tipo-quasar, lasciando un buco nero che obbedisce alle correlazioni osservate tra buchi neri e massa della galassia ospite. Con la formazione stellare di fatto terminata, il residuo della fusione gradualmente si acquieta e i suoi colori si arrossano, a mano a mano che evolve fino a rassomigliare a una tipica, massiccia galassia ellittica locale.
La prima simulazione mostra cosa accade ai gas contenuti nelle galassie che collidono. I colori indicano la temperatura del gas (blu = 10.000 K, rosso = 1.000.000 K). La luminosità è associata alla densità, secondo una scala logaritmica
La seconda simulazione mostra il risultato della collisione sulle stelle contenute nelle due galassie. I colori indicano l'età media delle stelle: blu = circa dieci milioni di anni, rosso = circa un miliardo di anni. La luminosità anche qui è associata alla densità (delle stelle, stavolta), secondo una scala logaritmica
La terza simulazione è una vista combinata delle due precedenti, mostrate da due angoli differenti (nella parte finale dell'animazione). A un certo punto della fusione, si può notare come la forma assunta dai due corpi interagenti delle galassie ricordi fortemente le cosiddette galassie Antenne, un bellissimo esempio di galassie interagenti
La quarta e ultima simulazione mostra da diversi punti di vista e con diversi fattori d'ingrandimento una galassia a spirale come quelle usate nelle precedenti simulazioni, seguendone la rotazione nel tempo
Tag: galassie a spirale, galassie ellittiche, galassie starburst, simulazioni, articoli, galassie interagenti
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Michele Diodati ama lo spazio ma non disdegna il tempo. Amico personale di Talete, passeggiava con lui quando questi cadde in un fosso, intento com'era a scrutare le stelle.
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