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Immagina un buco nero supermassiccio al centro di una galassia. Invece di limitarsi a 'mangiare' tutto ciò che lo circonda, alcuni di questi giganti lanciano dei getti di materia potentissimi, chiamati getti relativistici, che viaggiano quasi alla velocità della luce. Questi getti sono come dei giganteschi aspirapolvere che funzionano al contrario: invece di aspirare, sparano energia e materia nello spazio circostante.

Recentemente, gli scienziati hanno studiato come questi getti influenzino la galassia ospite su scale di migliaia di anni luce. Questi flussi di energia non si limitano a scaldare il gas lontano dalla galassia, ma interagiscono direttamente con il mezzo interstellare, ovvero la 'nebbia' di gas e polveri dove nascono le stelle.

Cosa succede quando un getto colpisce questo gas? Può rimescolarlo violentemente o addirittura spingerlo fuori dalla galassia. Questo processo è fondamentale perché, se il gas viene rimosso o troppo scaldato, le nuove stelle non possono più formarsi. In pratica, il buco nero agisce come un termostato galattico, decidendo quanto la galassia debba crescere e cambiare nel tempo. Grazie a simulazioni numeriche sempre più precise, oggi possiamo vedere come questi 'soffioni' cosmici modellino l'intera evoluzione dell'universo.

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Il fenomeno descritto è noto come 'feedback dei getti' (jet feedback). I nuclei galattici attivi (AGN) sono alimentati dall'accrescimento di materia su un buco nero supermassiccio. Durante questo processo, una parte della materia non cade nel buco nero ma viene accelerata lungo l'asse di rotazione, creando getti relativistici.

L'interazione tra questi getti e il mezzo interstellare (ISM) avviene attraverso shock d'urto che convertono l'energia cinetica del getto in energia termica. Questo riscaldamento impedisce al gas di raffreddarsi e collassare sotto la propria gravità, bloccando così la formazione stellare (star formation quenching). Le simulazioni numeriche moderne utilizzano l'idrodinamica relativistica e la magnetoidrodinamica (MHD) per modellare come i getti interagiscano con gas a diverse temperature (multifase).

L'importanza di studiare queste interazioni su scala di kiloparsec (kpc) risiede nel fatto che esse collegano la fisica di scala microscopica (l'orizzonte degli eventi del buco nero) con la scala macroscopica della galassia. Senza questo meccanismo di feedback, i modelli cosmologici prevederebbero la formazione di galassie molto più massicce e con molte più stelle di quelle che effettivamente osserviamo nell'universo reale. Il feedback dei getti è quindi un pezzo fondamentale del puzzle per comprendere la co-evoluzione tra il buco nero centrale e la sua galassia ospite.

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Fonti

Autori:
Dipanjan Mukherjee
Data Pubblicazione:
Articolo Originale www.mdpi.com
Verifica editoriale completata il 14/08/2026
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Licenza Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0

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