Cosa c’entrano i buchi neri con la vita nello Spazio? Per rispondere a questa domanda, dobbiamo prima valutarne un’altra: cosa rende un pianeta abitabile, ovvero potenzialmente in grado di ospitare la vita? Per la comunità scientifica, una condizione importante è che il pianeta orbiti all’interno della zona abitabile, la regione attorno a una stella in cui potrebbe mantenere sulla propria superficie grandi quantità di acqua liquida, ingrediente essenziale per tutte le forme di vita sulla Terra. Troppo vicino alla stella? L’acqua evapora. Troppo lontano dalla stella? L’acqua si ghiaccia. Ma non basta. Anche se un pianeta si trova perfettamente nella zona abitabile, altri fattori su scala galattica possono spazzare via ogni possibilità di ospitare la vita: secondo uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal, a cui hanno collaborato anche ricercatori del Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma Tor Vergata e dell’Istituto di Astrofisica delle Canarie, uno di questi fattori sarebbe proprio legata alla presenza di buchi neri supermassicci.
Venti energetici
Come suggerito dal nome, i buchi neri supermassicci hanno una massa enorme, che può superare di milioni o miliardi di volte quella del Sole. Si ritiene che questi giganti oscuri occupino il centro di tutte le galassie, compresa la nostra, la Via Lattea. Quando sono attivi, i buchi neri supermassicci agiscono come potenti vortici gravitazionali: attirano la materia che li circonda, la ingoiano, e si accrescono. In questi casi, prendono il nome di nuclei galattici attivi e possono rilasciare quantità di energia tali da influenzare l’abitabilità in zone estese della galassia. Oltre ad acqua liquida, infatti, un pianeta avrebbe bisogno di un’atmosfera per essere abitabile sulla superficie. Ma se viene investita dalle raffiche energetiche di un nucleo galattico attivo, l’atmosfera potrebbe essere spazzata via come sabbia al vento, perché i nuclei galattici attivi non solo catturano ingenti quantità di materia ma ne sparano via una parte sottoforma di venti di gas e particelle. Un tipo di questi venti è noto come UFOs, dall’acronimo ultrafast outflows (deflussi ultraveloci). Gli UFOs possono raggiungere velocità estreme, fino a un terzo di quella della luce, e propagandosi in tutte le direzioni spazzano via la materia interstellare rallentando la formazione di nuove stelle. È così che il buco nero supermassiccio regola la crescita della galassia ospite. Tramite modelli e simulazioni, Jourdan Waas e colleghi dell’Istituto di Tecnologia della Florida, autori dell’articolo appena pubblicato, hanno indagato gli effetti degli UFOs sull’abitabilità planetaria, rivelando che la massa del buco nero supermassiccio e la sua distanza dal pianeta hanno un ruolo cruciale.
Questione di massa e distanze
A minacciare l’abitabilità sono i buchi neri attivi più grossi in termini di massa. Secondo il modello, maggiore è la massa del buco nero supermassiccio, più rapida è la perdita di atmosfera planetaria e, di conseguenza, meno abitabile diventa il pianeta. Al crescere della massa del buco nero, i suoi venti surriscalderebbero i gas dell’atmosfera portandoli a temperature sempre più elevate e aumentando la loro energia cinetica. Le molecole atmosferiche verrebbero quindi accelerate fino a oltrepassare la velocità di fuga, disperdendosi rapidamente nello spazio. L’atmosfera, in sostanza, verrebbe “strappata via”. Senza una pressione atmosferica minima, un pianeta non potrebbe trattenere acqua liquida sulla sua superficie, venendo così a mancare un requisito essenziale per la vita come la conosciamo sulla Terra. Inoltre, verrebbe colpito da flussi elevati di radiazione ultravioletta e raggi cosmici che hanno effetti deleteri sugli organismi viventi. Oltre alla massa, inoltre, conta anche la distanza tra i corpi celesti. Il danno atmosferico, infatti, si riduce man mano che la distanza tra pianeta e buco nero supermassiccio aumenta. Per avere più chances di abitabilità, insomma, conviene stare alla larga dai getti violenti del colosso gravitazionale. Gli autori hanno anche esaminato come gli UFOs influenzerebbero il calo di ozono. Nel caso del nostro pianeta, la vita è approdata sulla terraferma dopo che l’ossigeno atmosferico si è accumulato e la comparsa dell’ozono ha permesso agli organismi di schermarsi dai raggi UV. Un’atmosfera priva di ozono non necessariamente rende un pianeta inabitabile ma limiterebbe l’abitabilità agli oceani (se presenti). Alcuni fenomeni astrofisici, come i brillamenti stellari, generano particelle energetiche che a contatto con l’atmosfera terrestre possono ridurre la quantità di ozono. Per cui i ricercatori si sono chiesti se anche gli UFOs, date le loro velocità estreme, possano contribuire alla perdita di ozono in atmosfere simili a quella della Terra. In base alle simulazioni, la perdita di ozono dall’atmosfera aumenta con il crescere della massa del buco nero supermassiccio e della sua prossimità al pianeta. In particolare, gli UFOs di un buco nero supermassiccio con una massa maggiore di 100 milioni di volte quella solare porterebbero l’ozono a esaurirsi del tutto in gran parte delle zone più interne della galassia. “L’esaurimento quasi completo dell’ozono ad opera dei venti ultraveloci potrebbe essere la conseguenza atmosferica più vasta dei nuclei galattici attivi”, scrivono gli autori.
Abitabilità galattica
La ricerca aveva già mostrato che alcuni “quartieri” della Via Lattea non sono per nulla amichevoli con i pianeti. È per esempio il caso del bulbo galattico, il rigonfiamento denso e compatto di stelle al centro della spirale: qui le supernove esplodono con più frequenza, emettendo radiazioni elettromagnetiche e onde d’urto che possono spazzare via l’atmosfera dei pianeti più vicini, o persino distruggere il pianeta stesso. Secondo il nuovo studio, il raggio d’influenza dei venti ultraveloci si estende ben oltre quello delle radiazioni ad alta energia. A masse estremamente grandi, infatti, i buchi neri supermassicci influenzerebbero non solo il centro della galassia ma anche la periferia, con conseguenze devastanti per l’abitabilità planetaria. Ricerche future, sottolineano gli autori, dovranno esplorare come l’azione combinata di venti ultraveloci e radiazioni ad alta energia condizioni la zona galattica abitabile. Ci sono evidenze che Sagitarius A* (Sgr A*), l’oggetto invisibile nel cuore della Via Lattea, sia proprio un buco nero supermassiccio. Mostrato agli occhi del mondo nel 2022 con la celebre immagine ottenuta dall’Event Horizon Telescope, Sgr A* possiede una massa stimata pari a quattro milioni di volte quella solare, e si trova in uno stato quiescente da circa 200 anni. In altre parole non mangia granché, e anche se si dovesse risvegliare non metterebbe in pericolo la nostra atmosfera.
