I getti dei buchi neri supermassicci possono attivarsi quando il tasso con cui inghiottono materia scende a circa il 2% del limite di Eddington. È la stessa soglia già associata alla formazione di getti nei buchi neri molto più piccoli, con una massa pari a circa 10 volte quella del Sole. Il risultato suggerisce che alcuni meccanismi dell’accrescimento potrebbero funzionare allo stesso modo anche per buchi neri con masse che differiscono di milioni di volte.
La ricerca, guidata da Adelle Goodwin dell’International Centre of Radio Astronomy Research (ICRAR) della Curtin University e della Forrest Research Foundation, è stata pubblicata il 17 settembre 2026 su Nature Astronomy. Il coautore Andrew Mummery lavora all’Institute for Advanced Study di Princeton.
Da decenni gli astronomi ipotizzano che buchi neri di masse diverse possano seguire leggi fisiche simili. Verificare questa idea per i buchi neri supermassicci è difficile: i cambiamenti importanti nel loro accrescimento possono svilupparsi nell’arco di migliaia di anni, troppo a lungo per essere seguiti direttamente. Gli eventi di distruzione mareale offrono invece una possibilità di osservare il processo su tempi più brevi.
Questi eventi si verificano quando una stella passa abbastanza vicino a un buco nero supermassiccio da essere smembrata dalla sua gravità. I detriti non precipitano tutti insieme nel buco nero: una parte viene assorbita, mentre altra materia può essere espulsa in flussi e getti stretti, capaci di percorrere distanze enormi.
«Quando un buco nero fa a pezzi una stella, non la inghiotte tutta in modo ordinato», ha detto Goodwin. «Una parte della materia viene assorbita, mentre un’altra viene rilanciata nello spazio sotto forma di potenti getti e flussi. Si può pensare a un rutto del buco nero, solo che questi rutti possono proiettare materia a distanze enormi e influenzare le galassie circostanti».
Seguendo questi episodi, gli astronomi possono osservare come cambia il tasso di accrescimento — la velocità con cui il buco nero raccoglie materia — nell’arco di pochi anni. Goodwin e i colleghi hanno analizzato 20 eventi, usando osservazioni ottiche, ultraviolette, a raggi X e radio raccolte da telescopi in Australia, Stati Uniti, India, Sudafrica e nello spazio. Per 10 di questi eventi è stato possibile modellare in modo affidabile sia il tasso di accrescimento sia il momento in cui compariva l’emissione radio.
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Dall’analisi sono emerse due fasi di produzione dei getti. La prima si verifica all’inizio, quando il buco nero accresce materia a ritmi estremamente elevati. La seconda può arrivare da centinaia a migliaia di giorni dopo la distruzione della stella, quando l’accrescimento è rallentato. In questi casi, i getti ritardati sono comparsi quando il tasso era sceso a circa il 2% del limite di Eddington.
Il limite di Eddington è il punto in cui la pressione verso l’esterno esercitata dalla radiazione bilancia la gravità che attira la materia verso il buco nero. Gli astronomi lo usano come riferimento per confrontare la rapidità dell’accrescimento.
«I getti ritardati comparivano quando il tasso di accrescimento del buco nero scendeva alla stessa soglia critica già nota per i buchi neri molto più piccoli. È stato allora che abbiamo capito che non si trattava di una peculiarità di un solo tipo di buco nero, ma di una regola che sembrava valere in tutto l’Universo», ha detto Goodwin.
La stessa soglia approssimativa è stata associata alla formazione di getti nei buchi neri di massa stellare della Via Lattea. La sua presenza anche nei buchi neri supermassicci suggerisce che la transizione possa dipendere dalla fisica dell’accrescimento, più che dalla massa assoluta del buco nero.
Il collegamento è emerso durante una conferenza a Madrid, dove Goodwin e Mummery hanno riconosciuto una somiglianza tra i dati sugli eventi di distruzione mareale e una transizione già documentata nei buchi neri più piccoli. Il confronto offre una possibile spiegazione dei diversi tempi di comparsa dell’emissione radio: alcuni getti potrebbero formarsi durante la fase iniziale di accrescimento estremo, altri soltanto quando il tasso scende alla soglia più bassa.
Lo studio non dimostra che ogni evento di distruzione mareale produca un getto nello stesso momento. Indica piuttosto il tasso di accrescimento come un possibile parametro per stimare quando la formazione dei getti è più probabile.
«I radiotelescopi sono strumenti incredibilmente potenti, ma sapere quando osservare è importante quanto sapere dove guardare», ha detto Goodwin. «Se riusciamo a prevedere quando è più probabile che un buco nero lanci un getto, possiamo organizzare campagne di osservazione più mirate, sprecare meno osservazioni e aumentare le possibilità di cogliere questi eventi rari nel momento più importante».
Il tempo disponibile nei principali osservatori è limitato e molto conteso. Previsioni più precise potrebbero ridurre le osservazioni di follow-up non necessarie e aumentare le probabilità di rilevare i getti ritardati. Il risultato è rilevante anche per lo Square Kilometre Array Observatory (SKA), il cui componente a bassa frequenza è in costruzione nell’Australia Occidentale. Il governo australiano ha investito 387 milioni di dollari australiani nel progetto, il cui costo complessivo supera i 2 miliardi.
Le future campagne di osservazione del cielo dovrebbero individuare molti altri eventi di distruzione mareale, ma non sarà possibile seguirli tutti in modo continuativo e a ogni lunghezza d’onda. Per scegliere dove concentrare le risorse, gli astronomi avranno quindi bisogno di indicatori dell’attività dei getti. Lo studio propone che i cambiamenti nel tasso di accrescimento possano aiutare a prevedere l’arrivo di un getto radio ritardato.
James Arvanitakis, direttore della Forrest Research Foundation, ha sottolineato il valore della ricerca di base. «La Forrest Research Foundation non ha finanziato una risposta già decisa: abbiamo sostenuto una ricercatrice eccezionale alle prese con una domanda difficile», ha detto. «Quella domanda ha portato a una scoperta di rilevanza internazionale. È proprio per questo che la ricerca fondamentale è importante: amplia le nostre conoscenze, migliora il modo in cui utilizziamo le grandi infrastrutture scientifiche e sviluppa competenze che vanno ben oltre l’astronomia. Il fatto che questa scoperta sia stata realizzata nell’Australia Occidentale dimostra la solidità del nostro ecosistema di ricerca e il valore di offrire alle persone più brillanti un motivo per costruire qui la propria carriera».
Lo studio, intitolato «Un tasso critico universale di accrescimento per la formazione dei getti dei buchi neri», è firmato da Adelle J. Goodwin e Andrew Mummery. È stato pubblicato il 17 settembre 2026 su Nature Astronomy (DOI: 10.1038/s41550-026-02951-1) e finanziato dalla Forrest Research Foundation. Google Google News
Fonte: scitechdaily.com
