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La rapida evoluzione dei buchi neri primordiali

Due ricercatori, Tal Alexander del Weizmann Institute of Science, in Israele, e Priyamvada Natarajan della Yale University, hanno proposto uno scenario che riguarda l’evoluzione dei buchi neri primordiali. Nel loro articolo, pubblicato su Science, i due ricercatori propongono che questi oggetti potrebbero aver subito una evoluzione molto più veloce rispetto a quella dei buchi neri presenti all’epoca attuale grazie soprattutto all’elevata densità di gas, presente durante le fasi iniziali della storia cosmica, anche in assenza del disco di accrescimento.

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Dalle nane bianche probabili indizi sulla ‘relazione’ bosone di Higgs-gravità

La scoperta del bosone di Higgs ha rappresentato un importante passo in avanti verso la comprensione del meccanismo mediante il quale le particelle acquisiscono la propria massa (post). Ora, dal momento che la massa è determinante per la gravità, la particella di Higgs potrebbe rivelarci preziosi indizi sulla natura stessa dell’interazione gravitazionale. In tal senso, è stata avanzata una ipotesi secondo la quale il campo di Higgs potrebbe accoppiarsi con una specifica curvatura dello spaziotempo, uno scenario che è stato preso in considerazione in varie estensioni del modello standard.

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Buchi neri che ‘attraversano’ le stelle

L’immagine illustra le onde vibrazionali risultanti dal passaggio di un buco nero (i puntini color bianco) attraverso il centro di una stella. I vari colori corrispondono alla densità del buco nero primordiale e alla intensità delle vibrazioni prodotte.
Credit: Tim Sandstrom

Alcuni ricercatori delle Università di Princeton e di New York, guidati da Shravan Hanasoge e da Michael Kesden, hanno simulato gli effetti causati dall’interazione di un buco nero primordiale che attraversa una stella. Si ritiene, infatti, che questi oggetti elusivi facciano parte della lista dei candidati della materia scura per cui gli astronomi possono finalmente utilizzare tali modelli come strumenti d’indagine per rivelarli. Allo stesso tempo, questo studio potrebbe costituire un metodo indiretto per determinare la composizione della materia scura e perciò capire ancora meglio di che cosa è fatto in definitiva l’Universo.

ArXiv: Transient solar oscillations driven by primordial black holes

Kepler al servizio della cosmologia

Il satellite Kepler potrebbe avere un secondo obiettivo: verificare l’esistenza dei buchi neri primordiali tra gli oggetti candidati della materia scura. L’obiettivo principale del satellite Kepler della NASA, lanciato a Marzo del 2009, è quello di cercare pianeti di tipo terrestre in una determinata regione della Via Lattea. Oggi, un gruppo di fisici ha suggerito il fatto che Kepler potrebbe avere anche un secondo scopo: rivelare o meno i cosiddetti buchi neri primordiali che hanno una certa massa e che potrebbero essere i costituenti principali dell’enigmatica materia scura.

ArXiv: Microlensing of Kepler Stars as a Method of Detecting Primordial Black Hole Dark Matter

Galassie interagenti e buchi neri ‘primordiali’

Grazie a simulazioni numeriche relative a collisioni di galassie, alcuni astronomi sono stati in grado di analizzare, con dettagli senza precedenti, ciò che accade quando due sistemi stellari fondono (merging). I risultati di questa ricerca ci permettono di comprendere meglio la formazione dei primi buchi neri supermassicci che si sono originati quando l’Universo aveva una età di circa 13 miliardi di anni.

E’ una scoperta che in un certo senso aggiunge un tassello alla storia dell’Universo primordiale e, allo stesso tempo, essa ci permette di capire anche come si è formata la materia scura. L’Universo ha una età di quasi 14 miliardi di anni e si ritiene che le galassie si siano formate entro il primo miliardo di anni dopo il Big Bang. Le simulazioni realizzate al computer indicano che i primi buchi-neri supermassicci si sono originati proprio quando le galassie più antiche hanno cominciato a collidere e a fondersi per formare delle strutture più grandi. Il passo successivo è dunque quello di scoprire l’evoluzione dei buchi neri primordiali e la loro distribuzione nello spazio.

ArXiv: Direct Formation of Supermassive Black Holes via Multi-Scale Gas Inflows in Galaxy Mergers