Quando un buco nero danza, l’universo ascolta nei raggi X!
Il telescopio spaziale XMM-Newton dell’Agenzia spaziale europea ha rilevato rapide variazioni nei raggi X provenienti dai dintorni di un buco nero supermassiccio nel cuore di una galassia vicina. Queste osservazioni rivelano comportamenti inaspettati nell’accrescimento di materia da parte di questi buchi neri e suggeriscono una potenziale fonte di onde gravitazionali che la futura missione LISA dell’ESA potrebbe rilevare.
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Il processo di accrescimento e il ruolo della corona
Quando un buco nero attrae la materia, forma attorno a sé un disco di accrescimento a spirale, il gas in questo disco si riscalda, emettendo principalmente raggi ultravioletto (UV). Questi raggi UV interagiscono con una corona di plasma che circonda il buco nero e il disco, acquisendo energia per diventare raggi X, che XMM-Newton può rilevare.
Osservazioni di 1ES 1927+654
Dal 2011, XMM-Newton ha osservato il buco nero supermassiccio denominato 1ES 1927+654. Nel 2018, una grande eruzione ha sconvolto il suo ambiente, portando alla temporanea scomparsa della corona di raggi X, che è gradualmente ritornata fino a tornare alla normalità all’inizio del 2021. Nel luglio 2022, XMM-Newton ha rilevato variazioni nella trasmissione di raggi Xcon oscillazioni dell’ordine del 10% su intervalli da 400 a 1000 secondi. Queste oscillazioni quasi periodiche sono rare nei buchi neri supermassicci. Secondo Megan Masterson, dottoranda presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT), questo è stato il primo segno di un fenomeno insolito.
Ipotesi di una nana bianca in orbita
Le oscillazioni potrebbero indicare la presenza di un oggetto massiccio, come ad esempio a donna bianca di circa 0,1 masse solari, in rapida orbita nel disco di accrescimento, avvicinandosi gradualmente al buco nero. I calcoli prevedevano che questo oggetto sarebbe stato inghiottito dal buco nero il 4 gennaio 2024. Ma nel marzo 2024, XMM-Newton ha scoperto che le oscillazioni persistevano, con maggiore frequenza, suggerendo che l’oggetto orbitante stava resistendo all’inghiottimento. I ricercatori ritenevano che la stessa corona plasmatica potesse oscillare, ma senza una teoria consolidata per spiegare questo comportamento, hanno rivalutato il loro modello iniziale.
Nuova interpretazione: interazione tra due nane bianche
Anche gli astronomi hanno osservato coppie di nane bianche avvicinandosi, dove l’uno trasferisce la materia all’altro, rallentandone la fusione. Hanno proposto che un fenomeno simile potrebbe verificarsi anche qui, con una nana bianca che distrugge il disco di accrescimento del buco nero, ritardandone l’assorbimento.
Prospettive future con LISA
Questo studio evidenzia la complessità delle interazioni tra i buchi neri e il loro ambiente. La missione ESA LISAprevisto per rilevare le onde gravitazionali, potrebbe fornire ulteriori informazioni su questi fenomeni, fornendo una migliore comprensione dei processi di accrescimento e delle potenziali fonti di onde gravitazionali.
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Questo articolo evidenzia le affascinanti scoperte fatte utilizzando il telescopio XMM-Newton, svelando i misteri dei buchi neri e dei loro ambienti. L’importanza della ricerca spaziale per comprendere i fenomeni estremi dell’universo, aprendo al contempo la strada a future esplorazioni con missioni come LISA. Questi progressi ci avvicinano a una comprensione più profonda della natura cosmica.
Fonte: ESA
