Questa settimana, gli astronomi hanno annunciato il rilevamento di un evento raro, una stella che viene strappata a brandelli da un enorme buco nero nel cuore di una galassia nana lontana. Le prove sono state presentate mercoledì 8 gennaioesimo al 223 in corsord incontro dell'American Astronomical Society che si terrà questa settimana a Washington D.C.
Sebbene altri casi di morte di stelle per mano di buchi neri siano già stati osservati in precedenza, Chandra potrebbe essere stato il primo a documentare un buco nero intermedio nel cuore di una galassia nana "nell'atto".
I risultati hanno riguardato le osservazioni effettuate dall'osservatorio radiologico Chandra basato sullo spazio per un periodo compreso tra il 1999 e il 2005. La ricerca fa parte di uno studio archivistico di osservazioni e non ha rivelato ulteriori esplosioni dopo il 2005.
"Non possiamo vedere la stella strappata dal buco nero, ma possiamo tracciare cosa succede ai resti della stella", ha detto Peter Maksym dell'Università dell'Alabama in un recente comunicato stampa. Un confronto con eventi simili osservati nelle galassie più grandi conferma la sentenza della "morte per buco nero". Un team concorrente guidato da Davide Donato ha anche esaminato i dati di archivio di Chandra e Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE), insieme a osservazioni supplementari del telescopio Canada-Francia-Hawaii per determinare la luminosità della galassia ospite, e ha ottenuto risultati simili.
La galassia nana nel cluster Abell 1795 che è stata osservata ha il nome WINGS J134849.88 + 263557.5, o WINGS J1348 in breve. Il cluster Abell 1795 dista circa 800 milioni di anni luce.
WINGS indica l'appartenenza della galassia all'indagine sul cluster di galassie vicine nel campo WIde e la designazione simile a un numero di telefono è la posizione della galassia nel cielo nella giusta ascensione e declinazione.
Come la maggior parte delle galassie associate agli ammassi di galassie, WINGS J1348 è una galassia nana probabilmente più piccola della nostra galassia satellitare nota come Grande nuvola di Magellano. Il cluster Abell 1795 si trova nella costellazione Boötes e WINGS J1348 ha una magnitudine visiva estremamente debole di +22,46.
"Gli scienziati hanno cercato questi buchi neri di massa intermedia per decenni", ha dichiarato Davide Donato della NASA in un recente comunicato stampa "Abbiamo molte prove per piccoli buchi neri e molto grandi, ma questi di medie dimensioni sono stati difficili da individuare giù."
Maksym osserva in un'intervista con Space Magazine che questo non è il primo rilevamento di un buco nero di massa intermedia, che è una classe di buchi neri spesso soprannominata l'anello mancante "per lo più" tra massa stellare e buchi neri super massicci.
L'intervallo di massa per i buchi neri intermedi è generalmente ancorato da 100 a un milione di masse solari.
Ciò che rende speciale l'evento assistito da Chandra in WINGS J1348 è che gli astronomi sono riusciti a catturare un raro bagliore di marea, al contrario di un buco nero supermassiccio nel nucleo di una galassia attiva.
"La maggior parte delle volte, i buchi neri mangiano molto poco, quindi possono nascondersi molto bene", ha detto Maksym nella riunione dell'AAS di mercoledì.
Questa scoperta spinge i limiti su ciò che sappiamo dei buchi neri intermedi. Documentando un numero osservato di eventi di bagliori di marea, si può dedurre che un numero di buchi neri inattivi deve essere in agguato anche nelle galassie. Il numero previsto di eventi di marea che si verificano ha anche implicazioni per l'eventuale rilevazione di onde gravitazionali da tali fusioni.
E altri esempi di questi tipi di eventi di flare a raggi X potrebbero essere in attesa di essere scoperti anche nei dati di Chandra.
"Chandra ha scattato un bel po 'di foto negli ultimi 13 anni e io e i collaboratori abbiamo un programma in corso per cercare più bagliori di marea", ha detto Maksym Space Magazine. "Ci siamo trovati in questo modo, da una galassia più grande, e speriamo di trovarne di più. Abell 1795 era un posto particolarmente bello da guardare perché come fonte di calibrazione c'erano tonnellate di immagini. "
L'uso dei dati di Chandra era anche ideale per lo studio perché la sua risoluzione spaziale consentiva ai ricercatori di individuare una singola galassia nel cluster. Maksym osserva inoltre che, sebbene sia difficile ottenere osservazioni di follow-up degli eventi basate su dati archivistici, le future missioni dedicate all'astronomia a raggi X con campi visivi più ampi potrebbero essere in grado di setacciare i cieli alla ricerca di tali eventi di marea.
Il satellite NuSTAR è stato l'ultimo osservatorio a raggi X da lanciare nel 2012. Extreme Ultraviolet Explorer della NASA ha raccolto una forte fonte di raggi ultravioletti nel 1998 proprio nel periodo dell'evento di bagliore di marea, e il satellite XMM-Newton dell'ESA potrebbe aver rilevato l'evento nel 2000 anche.
Questa era anche una delle galassie più piccole mai osservate per contenere un buco nero. Maksym ha notato nella conferenza stampa di mercoledì che una spiegazione alternativa potrebbe essere un enorme buco nero in una minuscola galassia che "rosicchia" semplicemente una stella che passa, ma ha detto che i nuovi dati dall'osservatorio Gemini non lo supportano.
"Sarebbe come guardare in un canile e trovare un grande orco stipato lì", ha detto Maksym alla conferenza stampa di mercoledì.
Questa scoperta fornisce preziose informazioni sulla natura dei buchi neri di massa intermedia e sulla loro formazione e comportamento. Quali altre sfuggenti bestie cosmologiche stanno aspettando di essere scoperte negli archivi?
Congratulazioni a Maksym e ai team per questa nuova entusiasmante scoperta e la testimonianza di un raro evento celeste!
