Disco di accrescimento

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In astronomia, un disco di accrescimento è una struttura formata da materiale che cade in una sorgente di campo gravitazionale. La conservazione del momento angolare richiede che, quando un'estesa nube di materiale collassa verso l'interno, ogni piccola rotazione che essa ha all'inizio debba aumentare. La forza centrifuga causa la nube rotante a collassare in un disco, e forze di marea tendono ad allineare la rotazione del disco con la rotazione della sorgente gravitazionale posta al centro. La frizione tra le particelle del disco genera calore e dissipa il momento orbitale, causando la caduta del materiale del disco verso il centro in lente spirali, finché non impatta contro il corpo centrale.

Il disco di accrescimento di un buco nero in una rappresentazione artistica della NASA.

I dischi di accrescimento più spettacolari che si trovano in natura sono quelle dei nuclei galattici attivi: mentre la materia spiraleggia verso un buco nero supermassiccio centrale, il forte gradiente gravitazionale porta allo sviluppo di un forte calore. Il disco di accrescimento di un buco nero è abbastanza caldo da emettere raggi X, quindi temperature di milioni di gradi, poco prima di attraversare l'orizzonte degli eventi. Durante questa caduta a forma di spirale è presente anche il fenomeno della spaghettificazione.I dischi di accrescimento dei buchi neri normalmente non possono essere misurati direttamente dato che i buchi neri conosciuti sono troppo lontani per i telescopi attuali anche se alcune misure approssimative sono state ottenute. Queste misure sono state ottenute dal telescopio spaziale Chandra che osservando la galassia NGC 1365 ha fortuitamente individuato una nube di gas che passando dinanzi al buco nero l'ha eclissato. Il tempo di eclisse ha permesso di effettuare delle stime di massima sulla dimensione del disco^[1].

Spesso si osservano piccoli dischi di accrescimento in sistemi binari di cui una componente è una stella compatta: una nana bianca, una stella di neutroni o un buco nero. La materia che forma il disco è strappata all'altra componente dalla stella compatta. I dischi di accrescimento dei buchi neri più grossi, come quelli che si pensa si trovino al centro delle quasar, emettono più radiazione di un'intera galassia piena di stelle.

I dischi protoplanetari possono essere considerati dischi di accrescimento considerandoli come materiale in caduta verso la protostella. I pianeti si formeranno dalla piccola frazione di materiale che evita questa fine.