Il Battito Ritmico del Buco Nero

13 Giu 2020 Il Battito Ritmico del Buco Nero

Realizzando nuove osservazioni in banda X tramite il satellite XMM-Newton dell’ESA, gli astronomi hanno scoperto che le pulsazioni periodiche generate dal disco di accrescimento circostante un buco nero supermassiccio perdurano da oltre un decennio. I dati possono fornire nuovi indizi sui processi estremi cui va soggetto il materiale nei pressi dell’orizzonte degli eventi.

Il battito regolare del buco nero è stato rilevato per la prima volta nel 2007, al centro della galassia RE J1034+396, situata a circa 600 milioni di anni luce dalla Terra. Man mano che il materiale circostante precipita verso un vorace buco nero, si raccoglie in un disco di accrescimento, viene riscaldato ed emette radiazione X. Talora la frequenza dell’emissione X può essere rilevata come segnale periodico. Di solito simili segnali vengono osservati in buchi neri di massa più piccola, situati nella nostra galassia. Tuttavia, in questo caso si trattava delle pulsazioni regolari di un buco nero con massa almeno un milione di volte quella del Sole. Le fluttuazioni nell’intensità della radiazione proveniente dall’intorno del buco nero mostravano un segnale di oscillazione quasi periodica (QPO) con una periodicità di un’ora. In seguito, non era stato più possibile rilevare il segnale perché le osservazioni del satellite XMM-Newton erano state impedite per qualche anno dalla presenza ingombrante del nostro Sole.

Nel 2018 gli scienziati sono stati di nuovo in grado di osservare il buco nero, individuando ancora una volta il suo battito regolare. La periodicità del segnale può fornire informazioni importanti sulla dimensione del buco nero e sulla struttura del materiale vicino all’orizzonte degli eventi, il punto di non ritorno. “La spiegazione principale per l’emissione del battito regolare è che le parti interne del disco di accrescimento si stiano espandendo e contraendo”, spiega Chris Done della Durham University. “Il solo altro sistema che mostra lo stesso comportamento è un buco nero stellare con una massa centomila volte più piccola, situato nella Via Lattea e alimentato da una stella compagna binaria, con luminosità e tempi scala proporzionalmente inferiori”. Chichuan Jin della Chinese Academy of Sciences, a guida dello studio, aggiunge: “Questo ‘battito cardiaco’ è straordinario! È la prova che simili segnali, generati da un buco nero supermassiccio, possono essere molto forti e persistenti. Fornisce inoltre agli scienziati la migliore opportunità per investigare ulteriormente sulla natura e sull’origine del segnale”. Lo studio è pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Nell’immagine rappresentazione artistica di un buco nero attivo
Illustration: NASA/CXC/M.Weiss

https://eurekalert.org/pub_releases/2020-06/du-bhh060920.php

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