Un buco nero relativamente piccolo produce getti tremendamente potenti mentre crea un'enorme bolla di gas caldo. Ma la caratteristica più insolita di questo straordinario buco nero non è la sua produzione di energia, ma Come sta emettendo energia.
"La produzione di energia è impressionante, ma è paragonabile alla luminosità dei raggi X delle cosiddette fonti di raggi X ultraluminose", ha dichiarato Manfred Pakull, autore principale di un nuovo articolo pubblicato oggi su Nature. "L'idea che esistano centrali elettriche che generano la maggior parte della loro energia sotto forma di getti (energia cinetica) e non come radiazione (fotoni) è piuttosto nuova".
I buchi neri sono noti per rilasciare un'incredibile quantità di energia quando ingoiano la materia e, come Pakull ha detto a Space Magazine, in precedenza si pensava che la maggior parte dell'energia venisse fuori sotto forma di radiazione, principalmente raggi X. Ma questo nuovo buco nero che soffia gas, chiamato S26, sta dimostrando che alcuni buchi neri possono rilasciare almeno quanta più energia, e forse molto di più, sotto forma di getti collimati di particelle in rapido movimento.
"Questo buco nero è solo alcune masse solari, ma è una vera versione in miniatura dei più potenti quasar e radio galassie", ha dichiarato Pakull, "che contengono buchi neri con masse di qualche milione di volte quella del Sole".
Questo oggetto è un microquasar, che sono formati da due oggetti: una nana bianca, una stella di neutroni o un buco nero, insieme a una stella compagna. I raggi X sono prodotti dalla materia che cade da un componente all'altro e possono produrre getti di particelle ad alta velocità. I getti veloci colpiscono il gas interstellare circostante, riscaldandolo e innescando una bolla in espansione fatta di gas caldo e particelle ultraveloci che si scontrano a diverse temperature.
Delle decine di microquasar che sono state trovate nella Via Lattea, la maggior parte delle bolle sono abbastanza piccole, con meno di 10 anni luce di diametro. Ma questo è largo 1.000 anni luce. Inoltre questo microquasar è decine di volte più potente di quelli visti in precedenza.
Utilizzando il Very Large Telescope dell'ESO e il telescopio a raggi X Chandra della NASA Pakull e il suo team sono stati in grado di osservare le aree in cui i getti si schiantano contro il gas interstellare attorno al buco nero e hanno visto che la bolla di gas caldo si gonfia a una velocità di quasi un milione di chilometri all'ora.
I getti sono ugualmente impressionanti, lunghi circa 300 parsec e, sebbene siano stati visti potenti getti da buchi neri supermassicci, si pensava che fossero meno frequenti nella varietà microquasar più piccola. Questa nuova scoperta potrebbe far sì che gli astronomi osservino più da vicino altri microquasar.
"La lunghezza dei getti in NGC 7793 è sorprendente, rispetto alle dimensioni del buco nero da cui sono stati lanciati", ha dichiarato il co-autore Robert Soria. "Se il buco nero fosse ridotto alle dimensioni di un pallone da calcio, ogni getto si estenderebbe dalla Terra oltre l'orbita di Plutone."
S26 si trova a 12 milioni di anni luce di distanza, nella periferia della galassia a spirale NGC 7793. Dalle dimensioni e dalla velocità di espansione della bolla gli astronomi hanno scoperto che l'attività del jet deve essere stata in corso per almeno 200.000 anni.
Con tutta questa incredibile velocità, dimensione e attività, cosa proiettano Pakull e il suo team come il futuro di questo microquasar?
"Sì, la velocità di espansione (275 km / s) è piuttosto impressionante, ma diminuirà nel tempo", ha detto Pakull a Space Magazine. “Se fosse molto più basso, per esempio, a 70 km / s il gas scosso non emetterebbe così tanta luce ottica (ad esempio la serie Balmer di idrogeno) e non avremmo rilevato la bolla. Il futuro di S26 dipende dall'evoluzione del microquasar centrale che emette i getti. Mi aspetto che potrebbe essere attivo per altri 100.000 a pochi milioni di anni. "
Pakull ha detto che è interessante immaginare cosa accadrebbe se il microqusar smettesse improvvisamente di emettere i getti. "Quindi la bolla non scomparirebbe all'improvviso, ma continuerebbe a brillare come prima per altri 100.000 anni", ha detto. "Assomiglierebbe a un residuo di supernova, sebbene con un contenuto di energia 100 volte superiore."
Pakull ha aggiunto che questa nuova scoperta aiuterà gli astronomi a comprendere la somiglianza tra piccoli buchi neri formati da stelle esplose e buchi neri supermassicci nei centri delle galassie, e spera che questo lavoro stimoli un lavoro più teorico su come i buchi neri producono energia.
Fonti: ESO, scambio di email con Manfred Pakull.
