Gli astronomi sono riusciti a mappare la forma della corona di un buco nero usando un trucco simile all’eclissi di Sole.
Durante un’eclissi totale si forma un alone di luce brillante attorno alla Luna durante il picco dell’evento. È noto come corona e si tratta dell’atmosfera esterna del Sole. Sebbene sia così sottile che la considereremmo un vuoto sulla Terra, ha una temperatura di milioni di gradi, motivo per cui è visibile durante un’eclissi totale. Ma secondo la nostra comprensione delle dinamiche dei buchi neri anche i buchi neri dovrebbero possedere una corona. E come la corona del Sole, di solito è difficile da osservare. Ora gli astronomi sono riusciti nell’intento di effettuare osservazioni di questa regione sfuggente e la sua forma è stata mappata per la prima volta. Scopriamo la forma della corona di un buco nero.
La corona
Per un buco nero attivo, si pensa generalmente che ci sia un toro a forma di ciambella di gas e polvere che circonda il buco nero, in cui c’è un disco di accrescimento di materiale riscaldato allineato lungo il piano di rotazione del buco nero. Dalle regioni polari del buco nero fluiscono getti di gas ionizzato che si allontanano a una velocità prossima a quella della luce. Questo modello spiegherebbe i vari tipi di nuclei galattici attivi (AGN) che osserviamo, poiché l’orientamento del buco nero rispetto a noi cambia l’aspetto dell’AGN.
Secondo il modello, la regione più interna del disco di accrescimento dovrebbe essere una regione surriscaldata a densità prossima al vuoto, che fluisce nel buco nero. È una corona come quella del Sole, ma invece di milioni di gradi, ha una temperatura di miliardi di gradi. Ma poiché è così diffusa, la sua luce viene sopraffatta dalla luce del disco di accrescimento rendendola invisibile. In questo nuovo studio, il team ha utilizzato un trucco simile all’osservazione della corona del Sole durante un’eclissi totale.
L’orientamento di un buco nero rispetto a noi significa che per alcuni buchi neri il toro di gas e polvere oscura la nostra visuale della regione del disco di accrescimento, mentre per altri buchi neri possiamo vedere il disco direttamente. Questi sono noti come buchi neri oscurati e non oscurati. I buchi neri oscurati sono simili a un Sole eclissato, poiché la luce del disco di accrescimento è bloccata alla vista. Sfortunatamente, lo è anche la corona del buco nero. Ma la corona è così calda che emette raggi X ad altissima energia. Questi raggi X possono disperdersi dal materiale nel toro e riflettersi nella nostra linea di vista.
Utilizzando i dati dell’Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IPXE) della NASA, il team ha raccolto dati su una dozzina di buchi neri oscurati, tra cui Cygnus X-1 e X-3 nella Via Lattea e LMG X-1 e X-3 nella Grande Nube di Magellano. Non solo sono stati in grado di osservare i raggi X sparsi dalle corone di questi buchi neri, ma sono stati anche in grado di rilevare uno schema tra di essi. Sulla base dei dati, la corona circonda il buco nero in un disco simile al disco di accrescimento, anziché circondare il buco nero in una sfera simile alla corona del Sole.
Ricerche come questa aiuteranno gli astronomi a perfezionare i nostri modelli di buchi neri. Ci aiuteranno anche a comprendere meglio come i buchi neri consumano materia e alimentano gli AGN che osserviamo nelle galassie lontane.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Universe Today
- Legg il paper scientifico intitolato “A Comparison of the X-Ray Polarimetric Properties of Stellar and Supermassive Black Holes” su The Astrophysical Journal
