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Osservato un buco nero supermassiccio “strozzarsi” con una stella

buco neroROMA – Gli astronomi del McDonald Observatory hanno osservato inconsapevolmente un buco nero supermassiccio mentre divora fino a “strozzarsi” una stella.
Cinque anni fa, utilizzando il telescopio ROTSE IIIb, i ricercatori hanno assistito ad un fenomeno singolare.
Il buio dello spazio profondo è stato improvvisamente illuminato da un lampo brillante.
Il telescopio ROTSE IIIb scatta le immagini di grandi distese di cielo ogni notte, alla ricerca di nuove stelle che esplodono come parte del ROTSE Supernova Verification Project (RSVP).
Il software poi paragona le foto successive per trovare “nuovi” brillanti oggetti nel cielo, eventi transitori come l’esplosione di una stella o di un lampo di raggi gamma.
A prima vista, l’evento soprannominato “Dougie” (come il personaggio del Generale Distruzione di South Park), sembrava proprio come molte delle altre supernovae scoperte nel corso del progetto.
Con una sfolgorante magnitudine 22.5 di luminosità assoluta, l’evento, infatti, rientra esattamente nella classe di supernovae superluminous di cui i ricercatori erano già a conoscenza.

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Ma col passare del tempo e più dati su Dougie, gli astronomi hanno cominciato a cambiare idea.
Le osservazioni ai raggi X effettuate dal satellite Swift e gli spettri ottici ripresi dal McDonald Hobby-Eberly Telescope, hanno rivelato un curva di luce in evoluzione e una composizione chimica che non si adattava con le simulazioni al computer di supernovae superluminous.
Escludendo tutte le altre ipotesi, ne rimaneva solo una: un evento di distruzione mareale, il TDE (Tidal Disruption Event).
Si tratta di un fenomeno che si verifica quando una stella transita troppo vicino all’orizzonte di un buco nero.
Una parte del suo gas viene “divorato” dalla gravità del buco nero, e nella fase di caduta, si scalda progressivamente fino ad emettere una enorme quantità di radiazione.

Sulla base di questa teoria, il team ha raffinato i modelli del fenomeno, giungendo a una conclusione sorprendente: dopo aver “divorato” il materiale stellare un po’ più veloce di quanto fosse in grado di gestire, il buco nero si stava “strozzando” col suo ultimo pasto.

Buco nero

Ciò è dovuto a un principio di astrofisica chiamato “Limite di Eddington”, in cui si afferma che un buco nero di una data dimensione può gestire solo un tot di materiale in caduta.
Una volta raggiunto questo limite, ogni ulteriore assunzione di materia esercita un aumento di pressione verso l’esterno della gravità del buco, producendo una sorta di effetto di rimbalzo, che getta via il materiale dal disco di accrescimento insieme al calore e alla luce.
Tale raffica di materiale energetico era almeno una parte della luminosità di Dougie, ma indica anche che la stella morente – non dissimile dal nostro Sole – non ha smesso di combattere.

Combinando queste osservazioni con la matematica del Limite di Eddington, i ricercatori hanno stimato le dimensioni del buco nero, circa 1 milione di masse solari (piuttosto modesto), al centro di una piccola galassia a tre miliardi di anni luce di distanza da noi.
Scoperte come queste non solo permettono agli astronomi di capire meglio la fisica dei buchi neri, ma anche le proprietà delle loro galassie “casa”.

Per avere un “assaggio” di Dougie, di seguito la stupefacente animazione del banchetto stellare.
La ricerca è pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal