La luce potrebbe non essere in grado di sfuggire a un buco nero, ma ora informazioni sufficienti sono sfuggite alle grinfie di un buco nero che gli astronomi, per la prima volta, sono stati in grado di fornire una descrizione completa di esso. Un team di astronomi del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) e della San Diego State University hanno effettuato le misurazioni più accurate di sempre del sistema binario a raggi X Cygnus X-1, consentendo loro di svelare i misteri di lunga data del suo buco nero e per ripercorrere la sua storia dalla sua nascita circa sei milioni di anni fa.
Cygnus X-1, che consiste in un buco nero che attinge materiale dalla sua enorme stella blu compagna, è stato scoperto che emetteva potenti raggi X quasi mezzo secolo fa. Dalla sua scoperta nel 1964, questa sorgente di raggi X galattica è stata attentamente esaminata con gli astronomi che tentano di ottenere informazioni sulla sua massa e rotazione. Ma senza una misurazione accurata della sua distanza dalla Terra, che è stata stimata tra 5.800 e 7.800 anni luce, potremmo solo immaginare quali segreti nascondesse Cygnus X-1.
L'astronomo Mark Reid del CfA ha portato il suo team a raccogliere la misurazione più accurata della distanza dal Cygnus X-1 con l'aiuto del Very Long Baseline Array (VLBA) della National Science Foundation, un sistema radio-telescopico su tutto il continente. Il team ha bloccato una misurazione trigonometrica diretta di 6.070 anni luce.
"Perché nessun'altra informazione può sfuggire a un buco nero, conoscendo la sua massa, spin e carica elettrica ne fornisce una descrizione completa", afferma Reid, che è coautore di tre articoli su Cygnus X-1, pubblicati in Astrophysical Journal Letters (disponibile qui, qui e qui). "La carica di questo buco nero è quasi zero, quindi la misurazione della sua massa e rotazione completano la nostra descrizione"
Usando la loro nuova misurazione precisa della distanza insieme all'Osservatorio ai raggi X di Chandra, al Timing Explorer a raggi X di Rossi, al Satellite avanzato per cosmologia e astrofisica e alle osservazioni di luce visibile fatte in oltre due decenni, il team ha messo insieme il “No Hair "Teorema - la descrizione completa di cui parla Reid - rivelando una massiccia massa di quasi 15 masse solari e una velocità di centrifuga turbo di 800 giri al secondo. "Ora sappiamo che Cygnus X-1 è uno dei buchi neri stellari più massicci della Via Lattea", afferma Jerry Orosz della San Diego State University, anche autore del documento con Reid e Lijun Gou del CfA. "Sta ruotando più veloce di qualsiasi buco nero che abbiamo mai visto."
Come ulteriore vantaggio, le osservazioni usando il VLBA nel 2009 e nel 2010 avevano anche misurato il movimento di Cygnus X-1 attraverso la galassia, portando gli scienziati alla conclusione che è troppo lento per essere stato prodotto dall'esplosione di una supernova e senza prove di un grande "calcio" alla nascita, gli astronomi ritengono che potrebbe essere derivato dal crollo oscuro di una stella progenitrice con una massa maggiore di circa 100 volte la massa del Sole che si è persa in un forte vento stellare. "Ci sono suggerimenti che questo buco nero potrebbe essersi formato senza un'esplosione di supernova e i nostri risultati supportano tali suggerimenti", afferma Reid.
Sembra che con queste misurazioni, il professor Stephen Hawking abbia davvero mangiato le sue parole dopo aver scommesso con il collega astrofisico Kip Thorne, professore di fisica teorica al California Institute of Technology, che Cygnus X-1 non conteneva un buco nero.
“Per quarant'anni, Cygnus X-1 è stato l'iconico esempio di buco nero. Tuttavia, nonostante la concessione di Hawking, non sono mai stato completamente convinto che contenga davvero un buco nero - fino ad ora ", afferma Thorne. "I dati e la modellazione in questi tre articoli forniscono infine una descrizione completamente definitiva di questo sistema binario."
Fonti: CfA
