Forti venti dal buco nero

Un team internazionale di astrofisici, tra cui il professor Phil Charles dell’Università di Southampton, ha scoperto un vento intenso da uno dei buchi neri noti più vicini alla Terra.

Durante le osservazioni di V404 Cygni, che ha prodotto un brillante e violento outburst nel giugno 2015, dopo più di 25 anni di quiescenza, il team ha iniziato a prendere misurazioni ottiche del disco di accrescimento del buco nero utilizzando il Gran Telescopio CANARIAS (GTC), situato al Roque de los Muchachos (Garafía, la Palma) nelle Isole Canarie. I risultati, pubblicati su Nature, evidenziano la presenza di un vento di materiale non ionizzato (idrogeno ed elio), che si è formato negli strati esterni del disco di accrescimento, regolando l’accumulo di materiale dal buco nero. Questo vento, rilevato per la prima volta in un sistema di questo tipo, ha una velocità molto elevata (3.000 chilometri al secondo), tale che può sfuggire al campo gravitazionale intorno al buco nero.

Il professor Charles, dell’University of Southampton, ha detto: “La sua presenza ci permette di spiegare il motivo per cui l’esplosione (outburst), pur essendo brillante e molto violenta, con continui cambiamenti in luminosità ed espulsioni di massa sotto forma di getti, è stata anche molto breve, della durata di soltanto due settimane”. Alla fine di questo outburst le osservazioni del telescopio GTC hanno rivelato la presenza di una nebulosa formata da materiale espulso dal vento. Questo fenomeno consente agli scienziati di stimare la quantità di massa espulsa nel mezzo interstellare.

Teo Muñoz Darias, ricercatore presso l’Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) e autore principale dello studio, ha dichiarato: “La luminosità della sorgente e la grande area di rilevazione del GTC hanno consentito non solo di rilevare il vento, ma anche di misurare la variazione delle sue proprietà su scale temporali di minuti. Il database ottenuto è probabilmente il migliore mai osservato per un oggetto di questo tipo. Questa esplosione di V404 Cygni, a causa della sua complessità e dell’elevata quantità e qualità delle osservazioni, ci aiuterà a comprendere il modo in cui i buchi neri ingoino materiale attraverso i loro dischi di accrescimento”.

V404 Cygni è un buco nero all’interno di un sistema binario che si trova nella costellazione del Cigno, con una massa di circa 10 volte quella solare, e sta inghiottendo materiale da una stella molto vicina, la sua stella compagna. Durante questo processo del materiale cade sul buco nero e forma un disco di accrescimento, le cui zone più calde, più interne emettono raggi X. Nelle regioni esterne, tuttavia, possiamo studiare il disco utilizzando la luce visibile.

V404 Cygni, a soli 8.000 anni luce di distanza, è uno dei buchi neri più vicini alla Terra, ed ha un disco di accrescimento particolarmente ampio (con un raggio di circa dieci milioni di chilometri), il che rende le sue esplosioni particolarmente brillanti a tutte le lunghezze d’onda.

Il telescopio GTC ha cominciato a raccogliere osservazioni spettroscopiche il 17 giugno, effettuate con lo strumento OSIRIS, durante le due settimane dell’outburst. Inoltre, lo studio ha incluso osservazioni a raggi X raccolte dai satelliti INTEGRAL e SWIFT, così come dati dal radiointerferometro AMI nel Regno Unito.

http://phys.org/news/2016-05-intense-neighborhood-black-hole.html