Tre Pasti al Dì per il Buco Nero

Tre Pasti al Dì per il Buco Nero

Un team di astronomi ha scoperto insolite emissioni in banda X che si ripetono ogni nove ore, provenienti dal cuore della galassia GSN 069. I dati dell’osservatorio Chandra della NASA e di XMM-Newton dell’ESA suggeriscono che il buco nero supermassiccio della galassia stia divorando grandi quantità di materiale nel corso di spuntini regolari, tre volte al giorno.

Anche se gli astronomi avevano già scoperto due buchi neri di massa stellare che si alimentano regolarmente, un simile comportamento non era mai stato individuato in un buco nero supermassiccio. Il mostro nel cuore di GSN 069, situata a 250 milioni di anni luce da noi, ha una massa circa 400.000 volte quella del Sole. Secondo i ricercatori, il vorace divoratore consuma una quantità di materiale pari a quattro volte la nostra Luna, circa tre volte al giorno.

L’osservatorio XMM-Newton ha osservato per primo questo fenomeno nella galassia, rilevando due eruzioni di raggi X il 24 Dicembre 2018, oltre a cinque eruzioni nel Gennaio 2019. Le osservazioni di Chandra hanno rivelato ulteriori tre eruzioni il 14-15 Febbraio 2019. Questi fenomeni ripetuti evidenziano il fatto che il buco nero supermassiccio di GSN 069 sta alimentandosi regolarmente di materiale circostante.

Durante le eruzioni l’emissione di raggi X rilevata da Chandra è diventata 20 volte più brillante rispetto ai periodi di quiete. La temperatura del gas in caduta verso il buco nero è aumentata da oltre 500.000 gradi Celsius a ben 1.400.000 gradi Celsius durante gli outbursts. L’origine di gas così rovente rappresenta una sorta di mistero, perché sembra troppo caldo per essere associabile al disco di materia in caduta circostante i buchi neri. Studiare l’alimentazione dei buchi neri supermassicci attivi, come quello in GSN 069, può contribuire a svelare i meccanismi del violento processo.

“Riteniamo che l’origine dell’emissione X possa essere una stella che il buco nero ha parzialmente o totalmente distrutto, e che viene consumata gradualmente boccone dopo boccone”, spiega Margherita Giustini, coautrice dello studio. “Ma per quanto riguarda le eruzioni ripetitive, questa è una storia completamente differente, la cui origine necessita di essere studiata utilizzando dati ulteriori e nuovi modelli teorici”. Il consumo di gas proveniente da una stella distrutta era già stato osservato nei buchi neri, ma mai accompagnato da eruzioni di raggi X ripetitive. È possibile che la quantità di energia nel disco si accumuli, fino a che diventa instabile e la materia cade rapidamente nel buco nero producendo le eruzioni. Oppure potrebbe trattarsi dell’interazione tra il disco e un corpo secondario in orbita attorno al buco nero, come il resto di una stella parzialmente distrutta.

I dati di Chandra si sono rivelati fondamentali, perché hanno permesso di scoprire che la sorgente di raggi X è localizzata al centro della galassia, dove si annida il buco nero supermassiccio. La combinazione dei dati dei due telescopi suggerisce che dimensione e durata dei pasti del buco nero siano leggermente diminuite e che l’intervallo tra gli spuntini sia aumentato. Saranno necessarie ulteriori osservazioni per capire se questo trend continuerà o subirà modifiche. Lo studio relativo, il cui primo autore è Giovanni Minuitti dell’ESA, è stato pubblicato su Nature.

Nell’immagine una ripresa in luce visibile della Digitized Sky Survey (DSS) che riprende il cielo attorno alla galassia GSN 069, situata nel centro. Nell’inserto i dati nei raggi X di Chandra, ottenuti nel corso di circa 20 ore nel Febbraio 2019. La sorgente di raggi X cambia regolarmente e in maniera notevole, rivelando tre eruzioni.
Credit X-ray: NASA/CXO/CSIC-INTA/G.Miniutti et al.; Optical: DSS

https://chandra.si.edu/press/19_releases/press_091119.html