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20 Settembre 2016
11:17

L’eco di una Stella divorata dal Buco nero

Per la prima volta, gli scienziati hanno osservato in radiazione infrarossa un evento chiave per determinare la quantità di energia generata dalla distruzione di una stella.
A cura di Nadia Vitali
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Credits: NASA/JPL–Caltech
Credits: NASA/JPL–Caltech

Dei buchi neri supermassicci sappiamo bene che, a causa della loro immensa attrazione gravitazionale, sono in grado di ripulire tutti i propri dintorni fagocitando gli oggetti presenti nelle vicinanze; quando una stella passa ad una certa distanza da essi, ad esempio, il materiale stellare viene compresso e teso al massimo  – la cosiddetta spaghettificazione – mentre il buco nero ingoia tutto.

Quando si verifica un "evento di distruzione mareale" – così viene chiamato dagli astronomi – viene rilasciata un'enorme quantità di energia che brilla nei dintorni generando un flare; negli anni recenti ne sono stati individuati una dozzina nell'Universo ma, fino ad oggi, poco si conosce di tali fenomeni. Grazie al telescopio spaziale NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) gli scienziati hanno potuto guardare "da vicino" ben quattro eventi di distruzione di una stella, con una precisione mai raggiunta in precedenza, misurando così anche l'energia del flare in due studi paralleli. I risultati di tali osservazioni eccezionali sono stati illustrati in due articoli.

I flare prodotti dai buchi neri che inghiottono una stella contengono radiazioni ad alta energia, incluse le radiazioni ultraviolette e i raggi X; tali flare distruggono anche qualsiasi frammento di polvere che si trovi nelle vicinanze ma, a una certa distanza dal buco nero, la polvere può sopravvivere poiché la radiazione che la raggiunge non è così intensa. Questa polvere "superstite" è di grande interesse per gli studiosi poiché ha assorbito la radiazione infrarossa; e, infatti, gli scienziati si sono serviti di WISE per misurare l'emissione infrarossa della polvere, cercando così di raccogliere dati relativi all'evento di distruzione e alla stessa polvere.

Nel primo studio, guidato da Sjoert van Velzen della Johns Hopkins University di Baltimora sono stati osservati cinque possibili eventi di distruzione mareale e, in particolare, l'effetto eco della luce è stato rilevato in tre di essi; il secondo studio, guidato da Ning Jiang, della University of Science and Technology of China di Hefei, si è occupato di un ulteriore evento chiamato ASASSN-14li.

WISE, che mappa il cielo ogni sei mesi, ha potuto misurare la variazione nell'infrarosso proveniente dalla polvere, riuscendo così a cogliere i bagliori del potentissimo flare e dimostrando che la stessa polvere può essere un fondamentale strumento "per determinare la quantità di energia generata dalla distruzione di una stella", come ha sottolineato Varoujan Gorjian, astronomo del Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena.

Ma questo bagliore ha consentito agli astronomi anche di fare una stima della possibile posizione della polvere che circonda un buco nero al centro di una galassia. Gli scienziati hanno osservato che l'emissione infrarossa proveniente da una stella riscaldata da un flare causa un segnale infrarosso che può essere rilevato per circa un anno; e questo risultato concorda con il fatto che un buco nero ha una irregolare rete sferica di polvere collocata a circa mezzo anno luce da sé.

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