Di buchi neri affamati e stelle sventurate
In una galassia remota un buco nero supermassiccio sta gradualmente divorando una stella simile al Sole, che perde circa tre masse terrestri di materiale a ogni passaggio ravvicinato. Questa scoperta, resa possibile anche grazie al sostegno dei progetti AHEAD2020 e TEDE, finanziati dall’UE, fornisce nuove preziose informazioni sulle perturbazioni generate quando una stella orbitante si avvicina eccessivamente a un buco nero. Altri dettagli sulla graduale distruzione della stella da parte del buco nero affamato sono stati pubblicati sulla rivista «Nature Astronomy». L’osservazione del fenomeno è stata possibile grazie a un nuovo metodo di analisi dei dati ottenuti dal telescopio a raggi X (XRT, X-Ray Telescope) dell’Osservatorio Neil Gehrels Swift della NASA. «L’hardware, il software e le competenze della squadra internazionale di Swift hanno permesso all’osservatorio, nel corso degli anni, di adattarsi a nuove aree di ricerca dell’astrofisica», afferma Phil Evans, dottore di ricerca e autore principale dello studio attivo presso l’Università di Leicester del Regno Unito, ateneo partner del progetto AHEAD2020 e TEDE, in una notizia pubblicata sul sito web della NASA. «Neil Gehrels, l’astrofisico che diede il nome alla missione, ha supervisionato e incentivato molte di queste transizioni. Grazie a questa nuova capacità, oggi l’osservatorio sta raggiungendo risultati scientifici ancora più sorprendenti.» Prima della scoperta, gli astronomi avevano già studiato le variazioni della perturbazione che si verifica quando una stella orbita troppo vicino a un buco nero. In queste circostanze le forze gravitazionali generano forti maree, che causano il rigonfiamento della stella verso l’esterno e l’espulsione di materiale. Tale processo si ripete a ogni orbita dell’astro, fino alla sua frantumazione in una nube di gas.
Un terzo tipo
Le osservazioni astronomiche precedenti di queste perturbazioni mareali ripetute hanno individuato due tipi di esplosioni: quelle che avvengono ogni poche ore e quelle che si verificano ogni 100 giorni o più raramente. La nuova perturbazione, denominata Swift J0230, si presenta ogni poche settimane, collocandosi a metà strada tra questi due sistemi. Swift J0230 è stata osservata per la prima volta il 22 giugno 2022, quando l’XRT ha catturato un lampo luminoso in una galassia distante circa 500 milioni di anni luce da noi, nella costellazione settentrionale del Triangolo. In seguito a ulteriori osservazioni dell’evento, si è scoperto che il lampo di raggi X non decadeva come previsto, ma brillava intensamente per un periodo di 7-10 giorni, per poi spegnersi improvvisamente. Questo processo si è ripetuto in cicli di circa 25 giorni. Secondo l’équipe di ricerca, Swift J0230 è una perturbazione mareale ripetuta di una stella di dimensioni simili al Sole, che orbita attorno a un buco nero di massa ridotta, pari a oltre 200 000 volte quella del nostro astro. Ogni volta che la stella orbita vicino all’area di attrazione gravitazionale del buco nero, essa perde una quantità di materiale equivalente a tre masse terrestri. L’intenso calore generato dal processo, pari a circa 2 milioni di gradi centigradi, rilascia un’ingente quantità di raggi X, che vengono rilevati dal satellite Swift. Rob Eyles-Ferris, dottore di ricerca dell’Università di Leicester e coautore dello studio, commenta in un articolo pubblicato sul sito web dell’ateneo: «Nella maggior parte dei sistemi osservati in passato, la stella è andata completamente distrutta. Swift J0230 è un’aggiunta molto importante alla classe di stelle parzialmente disgregate, perché ci mostra che le due categorie di questi oggetti già individuate in precedenza sono realmente collegate. Il nostro nuovo sistema che ci ha fornito l’anello mancante.» TEDE (Transient Engine Driven Explosions) si è concluso a marzo 2023. AHEAD2020 (Integrated Activities for the High Energy Astrophysics Domain) terminerà a dicembre 2024. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto AHEAD2020 progetto TEDE
Parole chiave
AHEAD2020, TEDE, buco nero, stella, orbita, Swift, Swift J0230
