Buchi neri “fuorilegge” domati da tre studiosi dell’Unisannio

Due buchi neri giganteschi, la cui dimensione sembrava sfuggire alle regole della fisica, sono stati ‘domati’ da tre studiosi italiani, i quali mostrano per la prima volta che i due oggetti non sono ‘mostri’ appartenenti ad una nuova famiglia, ma obbediscono a leggi già note. Pubblicato online sulla rivista Astronomy and Astrophysics e condotto su 72 buchi neri, il lavoro si deve ad Antonio Feoli, Elmo Benedetto e Maria Teresa Fallarino, dell’università del Sannio, a Benevento.

”Nel dicembre 2011 – spiega il fisico Feoli – è stata annunciata su Nature da un gruppo di ricerca americano la scoperta dei due più grandi buchi neri fino ad allora mai osservati al centro di due galassie giganti, NGC3842 e NGC4889”.

Secondo i ricercatori americani, prosegue Feoli, la scoperta andava al di là delle previsioni perché la massa di questi buchi neri, alcuni miliardi di volte la massa del Sole, era notevolmente più grande di quanto si poteva prevedere utilizzando due leggi che mettono in rapporto la massa del buco nero con la luminosità e la dispersione di velocità della galassia che li ospita.

Il fatto che le masse fossero così grandi da non rientrare nelle previsioni delle leggi più largamente utilizzate, secondo i ricercatori statunitensi apriva la possibilità di immaginare nuovi scenari nella formazione e nell’evoluzione di questi ‘mostri’ cosmici.
Ma lo studio italiano mostra che non è così e che i due oggetti rientrano invece nell’alveo di leggi già note.

La massa dei due buchi neri può essere infatti prevista con una legge sviluppata dallo stesso Feoli e Davide Mele nel 2005 e poi verificata su un campione più vasto con l’astrofisico Luigi Mancini. La legge mette in relazione la massa del buco nero con l’energia cinetica della galassia.

Nella ricerca italiana sono state considerati 72 buchi neri al centro di altrettante galassie, di cui 33 ellittiche, 13 lenticolari (la cui forma ricorda un disco volante), 4 lenticolari barrate, 14 a spirale e 8 spirali barrate. I dati relativi alle masse di questi buchi neri sono serviti ad aggiornare la legge Feoli/Mele/Mancini per applicarla alla previsione delle masse dei buchi neri nelle due galassie giganti. La legge, che il gruppo americano non aveva utilizzato, prevede che il buco nero della galassia NGC3842 abbia una massa compresa fra 4,4 miliardi di masse solare e 12,2 miliardi di masse solari, (le osservazioni dirette stimano una massa compresa fra 7,2 miliardi di masse solari e 12,7 miliardi di masse solari).

Per il buco nero al centro della galassia NGC4889, lo studio prevede invece una massa compresa fra 7,5 miliardi di masse solari e 21 miliardi di masse solari, stime anche in questo caso sovrapponibili alle misure ricavate dalle osservazioni dirette che indicano una massa compresa fra 5,5 e 37 miliardi di masse solari.