04 Mar 2022 Un Buco Nero Sbilenco
A circa diecimila anni luce da noi, un buco nero divora una stella compagna. Un nuovo studio rivela che l’asse di rotazione del buco nero è inclinato di almeno 40 gradi rispetto al piano orbitale del sistema binario. Questa caratteristica estremamente insolita sfida le attuali teorie sulla formazione e l’evoluzione dei buchi neri a partire dal collasso gravitazionale di una stella massiccia.
MAXI J1820+070 è un sistema binario a raggi X, composto da una stella che viene progressivamente distrutta da un buco nero. Questo violento processo provoca la formazione attorno al buco nero di un disco di accrescimento, in cui il materiale in caduta si surriscalda generando radiazione X. Di solito in questi sistemi gli assi di rotazione della stella e del buco nero sono allineati e perpendicolari al piano orbitale. Ma così non avviene per MAXI J1820+070. Gli scienziati hanno scoperto che l’asse di rotazione del buco nero è disallineato rispetto al piano orbitale del sistema di almeno 40 gradi. I modelli che gli astronomi utilizzano per srimare il comportamento della materia attorno a un buco nero prevedono come ipotesi il fatto che la differenza tra l’asse orbitale e l’asse di rotazione sia piuttosto piccola. Un angolo di 40 gradi di differenza non può essere spiegato dagli attuali modelli sulla formazione e sull’evoluzione dei buchi neri, che dovranno quindi tenere in conto questo aspetto in futuro, se si troveranno altri sistemi come questo.
“I nostri risultati dimostrano la necessità di considerare l’angolo di disallineamento come parametro libero quando misuriamo masse e spin dei buchi neri”, spiegano i ricercatori. Il team ha utilizzato osservazioni ottiche polarimetriche per ottenere questi risultati, misurando la radiazione ottica e in banda X proveniente dal disco di accrescimento. L’angolazione stimata di 40 gradi suggerisce che qualcosa sia avvenuto all’inizio della formazione del buco nero, prima che il sistema abbia avuto occasione di “raddrizzarsi”. In altre parole, è probabile che questo fenomeno abbia a che fare con il processo di formazione dell’oscuro oggetto a partire dal collasso gravitazionale di una stella massiccia giunta alla fine della sua evoluzione.
È noto che i buchi neri possono essere soggetti a una sorta di “calcio gravitazionale” quando si formano a partire dall’esplosione di una stella gigante in supernova. Sembra che questo tipo di violento fenomeno possa anche creare un buco nero “disallineato”, o che sia avvenuto qualcosa di imprevedibile durante il processo di formazione del buco nero. Lo studio è pubblicato su Science.
Nell’immagine rappresentazione artistica del sistema MAXI J1820+070, che contiene un buco nero e una stella compagna. Un getto stretto è diretto lungo l’asse di rotazione del buco nero, fortemente disallineato rispetto al piano dell’orbita
Credit: R. Hynes
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