Red Hanuman
23-05-2014, 20:42
I risultati di WISE della NASA trovano una falla nella teoria del buco nero a 'ciambella'
Sommario:
Un’indagine su oltre 170.000 buchi neri supermassicci, compiuta utilizzando il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, ha costretto gli astronomi a riesaminare una teoria vecchia di decenni sulle diverse sembianze di questi oggetti interstellari. La teoria unificata dai buchi neri supermassicci attivi, sviluppata alla fine del 1970, è stato creata per spiegare perché i buchi neri, anche se simili in natura, possono apparire completamente diversi. Alcuni sembrano essere avvolti in polvere, mentre altri sono esposti e facili da vedere.
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I buchi neri supermassicci attivi nel cuore delle galassie tendono a ricadere in due categorie: quelli nascosti dalla polvere e quelli esposti.
Credit: NASA / JPL-Caltech
Un’indagine su oltre 170.000 buchi neri supermassicci, compiuta utilizzando il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, ha costretto gli astronomi a riesaminare una teoria vecchia di decenni sulle diverse sembianze di questi oggetti interstellari.
La teoria unificata dei buchi neri supermassicci attivi, sviluppata alla fine del 1970, è stata creata per spiegare perché i buchi neri, anche se simili in natura, possono apparire completamente diversi. Alcuni sembrano essere avvolti in polvere, mentre altri sono esposti e facili da vedere.
Il modello unificato risponde a questa domanda, proponendosupponendo che ogni buco nero sia circondato da una struttura polverosa a forma di ciambella chiamata “toro” o toroide. A seconda di come queste "ciambelle" sono orientate nello spazio, i buchi neri assumono varie sembianze. Ad esempio, se la ciambella è posizionata in modo che la vediamo di taglio, il buco nero è nascosto alla vista. Se la ciambella viene osservata dall'alto o dal basso, frontalmente, il buco nero è chiaramente visibile.
Tuttavia, i nuovi risultati WISE non confermano questa teoria. I ricercatori hanno trovato la prova che qualcosa di diverso da una struttura a ciambella può, in certi casi, determinare se un buco nero è visibile o nascosto. La squadra non ha ancora stabilito che cosa possa essere, ma i risultati suggeriscono che il modello unificato, o a ciambella, non fornisce tutte le risposte.
"La nostra ricerca ha rivelato una nuova caratteristica dei buchi neri attivi che non abbiamo mai individuato prima, ma i dettagli rimangono un mistero", ha detto Lin Yan dell’Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) della NASA, con sede presso il California Institute of Technology di Pasadena. "Speriamo che il nostro lavoro possa ispirare futuri studi per comprendere meglio questi affascinanti oggetti."
Yan è il secondo autore della ricerca accettata per la pubblicazione sulla rivista Astrophysical Journal . L'autore è un ricercatore post-dottorato, Emilio Donoso, che ha lavorato con Yan all’IPAC e da allora si è trasferito all’Instituto de Ciencias Astronómicas, de la Tierra y del Espacio in Argentina. Della ricerca è stato anche co-autore Daniel Stern del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, e Roberto Assef della Universidad Diego Portales in Cile e precedentemente del JPL.
Ogni galassia ha un enorme buco nero al suo centro. Il nuovo studio si concentra su quelli "alimentati", chiamati buchi neri supermassicci attivi, o nuclei galattici attivi (AGN). Questi buchi neri si abbuffano col materiale circostante, o gas, il quale alimenta la loro crescita.
Con l'aiuto dei computer, gli scienziati sono stati in grado di individuare più di 170.000 buchi neri supermassicci attivi dai dati WISE. Hanno poi misurato i gruppi di galassie contenenti buchi neri sia nascosti che esposti - il grado in cui gli oggetti si raggruppano lungo il cielo.
Se il modello unificato fosse vero, ed i buchi neri nascosti sono semplicemente bloccati alla vista dalle ciambelle nella configurazione “di taglio”, i ricercatori si aspettano che si raggruppino nello stesso modo di quelli esposti. Secondo la teoria, poiché le strutture ciambella avrebbero orientamenti casuali, i buchi neri dovrebbero essere distribuiti in modo casuale. E 'come lanciare un mucchio di ciambelle glassate in aria: circa la stessa percentuale di ciambelle sarà posizionata o di taglio o di fronte, indipendentemente dal fatto che siano strettamente raggruppati o diffusamente distanti.
Ma WISE ha trovato qualcosa di totalmente inaspettato. I risultati hanno mostrato che le galassie con buchi neri nascosti sono più raggruppate insieme di quelle dei buchi neri esposti. Se questi risultati saranno confermati, gli scienziati dovranno adeguare il modello unificato e trovare nuovi modi per spiegare perché alcuni buchi neri appaiono nascosti.
"Lo scopo principale della unificazione è stato quello di mettere uno zoo di diversi tipi di nuclei attivi sotto un unico ombrello", ha detto Donoso. Ora questa è diventata un’operazione sempre più complessa da fare, man mano che si scava più in profondità nei dati di WISE. "
Un altro modo per comprendere i risultati WISE coinvolge la materia oscura. La materia oscura è una sostanza invisibile che domina la materia nell'universo, e supera abbondantemente in quantitò la materia normale che compone le persone, i pianeti e le stelle. Ogni galassia si trova nel centro di un alone di materia oscura. Gli aloni più grandi hanno una maggior forza di gravità e, quindi, attirano altre galassie verso di loro.
Poiché WISE ha scoperto che i buchi neri oscurati sono maggiormente raggruppati rispetto agli altri, i ricercatori credono che quei buchi neri nascosti risiedono in galassie con grandi aloni di materia oscura. Anche se gli aloni stessi non sarebbero responsabili dell’occultamento dei buchi neri, potrebbero però dare un indizio su quanto sta accadendo.
"La teoria unificata è stata proposta per spiegare la complessità di quello che gli astronomi stavano vedendo", ha detto Stern. "Sembra che il semplice modello potrebbe essere stato troppo semplice. Come disse Einstein, i modelli dovrebbero essere 'il più semplici possibile, ma non il più semplice.'"
Gli scienziati stanno ancora attivamente setacciando i dati rilasciati da WISE, che è stato messo in ibernazione nel 2011, dopo aver setacciato tutta la volta celeste della Terra per due volte. WISE è stato riattivato nel 2013, ribattezzato NEOWISE, e gli è stata affidata una nuova missione: identificare near-Earth Objects (NEO) potenzialmente pericolosi.
Per ulteriori informazioni su NEOWISE, visitare il sito: http://neo.jpl.nasa.gov/programs/neowise.html
Per ulteriori informazioni su WISE, visitare il sito: http://www.nasa.gov/wise
Articolo originale QUI (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/05/140522162314.htm).
Sommario:
Un’indagine su oltre 170.000 buchi neri supermassicci, compiuta utilizzando il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, ha costretto gli astronomi a riesaminare una teoria vecchia di decenni sulle diverse sembianze di questi oggetti interstellari. La teoria unificata dai buchi neri supermassicci attivi, sviluppata alla fine del 1970, è stato creata per spiegare perché i buchi neri, anche se simili in natura, possono apparire completamente diversi. Alcuni sembrano essere avvolti in polvere, mentre altri sono esposti e facili da vedere.
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I buchi neri supermassicci attivi nel cuore delle galassie tendono a ricadere in due categorie: quelli nascosti dalla polvere e quelli esposti.
Credit: NASA / JPL-Caltech
Un’indagine su oltre 170.000 buchi neri supermassicci, compiuta utilizzando il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, ha costretto gli astronomi a riesaminare una teoria vecchia di decenni sulle diverse sembianze di questi oggetti interstellari.
La teoria unificata dei buchi neri supermassicci attivi, sviluppata alla fine del 1970, è stata creata per spiegare perché i buchi neri, anche se simili in natura, possono apparire completamente diversi. Alcuni sembrano essere avvolti in polvere, mentre altri sono esposti e facili da vedere.
Il modello unificato risponde a questa domanda, proponendosupponendo che ogni buco nero sia circondato da una struttura polverosa a forma di ciambella chiamata “toro” o toroide. A seconda di come queste "ciambelle" sono orientate nello spazio, i buchi neri assumono varie sembianze. Ad esempio, se la ciambella è posizionata in modo che la vediamo di taglio, il buco nero è nascosto alla vista. Se la ciambella viene osservata dall'alto o dal basso, frontalmente, il buco nero è chiaramente visibile.
Tuttavia, i nuovi risultati WISE non confermano questa teoria. I ricercatori hanno trovato la prova che qualcosa di diverso da una struttura a ciambella può, in certi casi, determinare se un buco nero è visibile o nascosto. La squadra non ha ancora stabilito che cosa possa essere, ma i risultati suggeriscono che il modello unificato, o a ciambella, non fornisce tutte le risposte.
"La nostra ricerca ha rivelato una nuova caratteristica dei buchi neri attivi che non abbiamo mai individuato prima, ma i dettagli rimangono un mistero", ha detto Lin Yan dell’Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) della NASA, con sede presso il California Institute of Technology di Pasadena. "Speriamo che il nostro lavoro possa ispirare futuri studi per comprendere meglio questi affascinanti oggetti."
Yan è il secondo autore della ricerca accettata per la pubblicazione sulla rivista Astrophysical Journal . L'autore è un ricercatore post-dottorato, Emilio Donoso, che ha lavorato con Yan all’IPAC e da allora si è trasferito all’Instituto de Ciencias Astronómicas, de la Tierra y del Espacio in Argentina. Della ricerca è stato anche co-autore Daniel Stern del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, e Roberto Assef della Universidad Diego Portales in Cile e precedentemente del JPL.
Ogni galassia ha un enorme buco nero al suo centro. Il nuovo studio si concentra su quelli "alimentati", chiamati buchi neri supermassicci attivi, o nuclei galattici attivi (AGN). Questi buchi neri si abbuffano col materiale circostante, o gas, il quale alimenta la loro crescita.
Con l'aiuto dei computer, gli scienziati sono stati in grado di individuare più di 170.000 buchi neri supermassicci attivi dai dati WISE. Hanno poi misurato i gruppi di galassie contenenti buchi neri sia nascosti che esposti - il grado in cui gli oggetti si raggruppano lungo il cielo.
Se il modello unificato fosse vero, ed i buchi neri nascosti sono semplicemente bloccati alla vista dalle ciambelle nella configurazione “di taglio”, i ricercatori si aspettano che si raggruppino nello stesso modo di quelli esposti. Secondo la teoria, poiché le strutture ciambella avrebbero orientamenti casuali, i buchi neri dovrebbero essere distribuiti in modo casuale. E 'come lanciare un mucchio di ciambelle glassate in aria: circa la stessa percentuale di ciambelle sarà posizionata o di taglio o di fronte, indipendentemente dal fatto che siano strettamente raggruppati o diffusamente distanti.
Ma WISE ha trovato qualcosa di totalmente inaspettato. I risultati hanno mostrato che le galassie con buchi neri nascosti sono più raggruppate insieme di quelle dei buchi neri esposti. Se questi risultati saranno confermati, gli scienziati dovranno adeguare il modello unificato e trovare nuovi modi per spiegare perché alcuni buchi neri appaiono nascosti.
"Lo scopo principale della unificazione è stato quello di mettere uno zoo di diversi tipi di nuclei attivi sotto un unico ombrello", ha detto Donoso. Ora questa è diventata un’operazione sempre più complessa da fare, man mano che si scava più in profondità nei dati di WISE. "
Un altro modo per comprendere i risultati WISE coinvolge la materia oscura. La materia oscura è una sostanza invisibile che domina la materia nell'universo, e supera abbondantemente in quantitò la materia normale che compone le persone, i pianeti e le stelle. Ogni galassia si trova nel centro di un alone di materia oscura. Gli aloni più grandi hanno una maggior forza di gravità e, quindi, attirano altre galassie verso di loro.
Poiché WISE ha scoperto che i buchi neri oscurati sono maggiormente raggruppati rispetto agli altri, i ricercatori credono che quei buchi neri nascosti risiedono in galassie con grandi aloni di materia oscura. Anche se gli aloni stessi non sarebbero responsabili dell’occultamento dei buchi neri, potrebbero però dare un indizio su quanto sta accadendo.
"La teoria unificata è stata proposta per spiegare la complessità di quello che gli astronomi stavano vedendo", ha detto Stern. "Sembra che il semplice modello potrebbe essere stato troppo semplice. Come disse Einstein, i modelli dovrebbero essere 'il più semplici possibile, ma non il più semplice.'"
Gli scienziati stanno ancora attivamente setacciando i dati rilasciati da WISE, che è stato messo in ibernazione nel 2011, dopo aver setacciato tutta la volta celeste della Terra per due volte. WISE è stato riattivato nel 2013, ribattezzato NEOWISE, e gli è stata affidata una nuova missione: identificare near-Earth Objects (NEO) potenzialmente pericolosi.
Per ulteriori informazioni su NEOWISE, visitare il sito: http://neo.jpl.nasa.gov/programs/neowise.html
Per ulteriori informazioni su WISE, visitare il sito: http://www.nasa.gov/wise
Articolo originale QUI (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/05/140522162314.htm).