Il primo battito cardiaco confermato di un buco nero supermassiccio sta accelerando rispetto a dieci anni fa, quando è stato scoperto

Le osservazioni satellitari a raggi X hanno individuato il battito ripetuto del buco nero all’interno della galassia RE J1034 + 396 dopo che il suo segnale era stato bloccato dal nostro Sole per un certo numero di anni. Gli astronomi affermano che questo è “il battito cardiaco più longevo mai visto in un buco nero“. Ci dice di più sulle dimensioni e sulla struttura vicino al suo orizzonte degli eventi, lo spazio intorno ad un buco nero da cui nulla, compresa la luce, può sfuggire.

La ricerca, condotta dagli Osservatori astronomici nazionali, Accademia cinese delle scienze (Cina) e Università di Durham (Regno Unito) è stata pubblicata sulla rivista Monthly Monthly of the Royal Astronomical Society.

Rappresentazione artistica di un buco nero

Il battito cardiaco

Il battito cardiaco del buco nero è stato rilevato per la prima volta nel 2007 al centro della galassia chiamata RE J1034 + 396 che dista circa 600 milioni di anni luce dalla Terra. Il segnale di questo gigante galattico si ripeteva ogni ora e questo comportamento è stato visto in diverse istantanee scattate prima che le osservazioni satellitari fossero bloccate dal nostro Sole nel 2011. Nel 2018 il satellite a raggi X XMM-Newton dell’Agenzia spaziale europea è stato finalmente in grado di ri-osservare il buco nero e con stupore degli scienziati si poteva ancora “vedere” lo stesso battito cardiaco ripetuto.

La materia che cade in un buco nero supermassiccio (mentre si nutre dal disco di accrescimento del materiale che lo circonda) rilascia un’enorme quantità di energia da una regione relativamente piccola dello spazio. Questo raro fenomeno registrato viene visto come uno schema di un battito cardiaco. Il tempo che intercorre tra i battiti può parlarci delle dimensioni e della struttura della materia vicino all’orizzonte degli eventi del buco nero.

Credit: INAF

Il disco di accrescimento

Il professor Chris Done, del Centro per l’astronomia extragalattica dell’Università di Durham, ha collaborato ai risultati con il collega Professor Martin Ward, Temple Chevallier Chair of Astronomy. Il professor Done ha dichiarato: “L’idea principale di come si forma questo battito cardiaco è che le parti interne del disco di accrescimento si stanno espandendo e contraendo“.

L’unico altro sistema che conosciamo, che sembra fare la stessa cosa, è un buco nero di massa stellare 100.000 volte più piccolo nella nostra Via Lattea, alimentato da una stella compagna binaria, con luminosità e tempistiche di conseguenza inferiori.Questo ci mostra che semplici ridimensionamenti con la massa del buco nero funzionano anche per i tipi più rari di comportamento.”

Rappresentazione artistica di un disco di accrescimento. Credit: NASA

L’autore principale, il dott. Chichuan Jin degli Osservatori astronomici nazionali, Accademia cinese delle scienze, ha dichiarato: “Questo battito del cuore è incredibile! Dimostra che tali segnali derivanti da un buco nero supermassiccio possono essere molto forti e persistenti. Inoltre fornisce agli scienziati la migliore opportunità di studiare ulteriormente la natura e l’origine di questo segnale.”

Obiettivi futuri

Il prossimo passo nella ricerca è quello di eseguire un’analisi completa di questo segnale intrigante e confrontarlo con il comportamento dei buchi neri di massa stellare nella nostra Via Lattea. La ricerca è stata finanziata dalla National Natural Science Foundation of China, dal Strategic Pioneer Program on Space Science, dalla Chinese Academy of Sciences e dal Science and Technology Facilities Council, Regno Unito.

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