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L’accrescimento è universale

Un gruppo internazionale di astronomi ha scoperto una correlazione tra il modo con cui le stelle giovani crescono e quello mediante il quale i buchi neri e altri oggetti esotici si alimentano dall’ambiente circostante. I risultati sono riportati su Science Advances.

Disco di accrescimento attorno a un buco nero stellare. Credit: University of Leicester

Lo studio mostra come le minuscole variazioni di luminosità dei cosiddetti “oggetti stellari giovani” (Young Stellar Objects, YSO), cioè stelle molto giovani che si trovano nella fase finale del loro processo di formazione, è simile a quello che si osserva nei buchi neri o nelle nane bianche quando essi attirano in maniera violenta la materia dalle regioni circostanti secondo un processo noto come accrescimento. I ricercatori hanno trovato che i dischi di accrescimento relativamente freddi che circondano le giovani stelle, le cui parti più interne possono essere diverse volte la dimensione del Sole, mostrano lo stesso comportamento dei dischi di accrescimento più caldi che circondano le nane bianche che hanno le dimensioni di un pianeta, oppure i buchi neri che hanno le dimensioni di una metropoli o ancora i buchi neri supermassicci che possono raggiungere le dimensioni del Sistema Solare, un risultato che va a favore del fenomeno universale della fisica dell’accrescimento. Lo studio ha permesso inoltre di trovare una relazione tra la dimensione dell’oggetto centrale e la velocità del processo di variazione di luminosità prodotto dal disco, indicando che i processi di accrescimento devono essere molto simili nei diversi oggetti astronomici nonostante essi siano completamente differenti in termini di dimensione, età, temperatura e gravità.

La figura mostra diverse scale di dimensioni relative all’accrescimento. Credit: Wikimedia Commons/Simone Scaringi

Le fluttuazioni apparentemente casuali che vediamo nei buchi neri e nelle nane bianche appaiono notevolmente simili a quelle degli oggetti stellari giovani”, spiega Simon Vaughan, Reader in Observational Astronomy presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Leicester. “E’ solo il tempo la variabile”. Le nuove osservazioni sono state ottenute grazie alla missione Kepler/K2 e l’ULTRACAM montata sul William Herschel Telescope (WHT) che hanno permesso di esaminare l’accrescimento nelle nane bianche e negli oggetti stellari giovani. I dischi di accrescimento sono responsabili della crescita ed evoluzione di molti corpi celesti, dalle giovani protostelle che si trovano ancora nel processo di formazione ai più antichi buchi neri supermassicci che risiedono nei nuclei delle galassie. Il telescopio Kepler/K2 della NASA è in grado di “ascoltare” in qualche modo le minime variazioni di luminosità apparentemente casuali che sono prodotte dai dischi di accrescimento e ciò permette di rivelare come essi “suonino” allo stesso modo una volta che vengono scalati rispetto alla dimensione fisica. Insomma, pare proprio che l’accrescimento sia un processo universale che opera allo stesso modo in tutti gli oggetti astrofisici.

University of Leicester: Flickering of young stars reveals previously unknown link with black holes
Science Advances: Accretion-induced variability links young stellar objects, white dwarfs, and black holes