Nel 1979, l'astronomo dilettante Gus Johnson scoprì una supernova a circa 50 milioni di anni luce dalla Terra, quando una stella circa 20 volte più massiccia del nostro Sole collassò. Da allora, gli astronomi hanno tenuto d'occhio SN 1979C, situato in M 100 nel cluster della Vergine. Con le osservazioni del telescopio Chandra, le emissioni di raggi X dall'oggetto hanno portato gli astronomi a credere che il residuo di supernova sia diventato un buco nero. In tal caso, sarebbe il più giovane buco nero conosciuto nel nostro vicino quartiere cosmico e offrirebbe agli astronomi l'opportunità senza precedenti di osservare lo sviluppo di questo tipo di oggetto dall'infanzia.
"Se la nostra interpretazione è corretta, questo è l'esempio più vicino in cui è stata osservata la nascita di un buco nero", ha detto l'astronomo Daniel Patnaude durante un briefing stampa della NASA lunedì. Patnaude proviene dal Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian ed è l'autore principale di un nuovo documento.
SN 1970C appartiene a un tipo di esplosione di supernova chiamata Tipo II lineare, o supernovae di collasso del nucleo, che costituisce circa il 6% delle esplosioni stellari note. Mentre molti nuovi buchi neri nel lontano universo erano stati precedentemente rilevati sotto forma di lampi di raggi gamma (GRB), SN 1979C è diverso perché è molto più vicino e è improbabile che le supernovae a collasso centrale siano associate a un GRB. Le teorie affermano che la maggior parte dei buchi neri dovrebbe formarsi quando il nucleo di una stella collassa e non viene prodotto un lampo di raggi gamma, ma questa potrebbe essere la prima volta che viene osservato questo metodo per creare un buco nero.
C'è stato un dibattito su quale stella di dimensioni creerà un buco nero quale dimensione creerà una stella di neutroni. Le 20 dimensioni della massa solare si trovano proprio sul confine tra i due, quindi gli astronomi non sono completamente sicuri che si tratti di un buco nero o di una stella di neutroni. Ma poiché le emissioni di raggi X da questo oggetto sono state costanti negli ultimi 31 anni, gli astronomi credono che questo sia un buco nero, poiché quando una stella di neutroni si raffredda, le emissioni di raggi X svaniscono.
Questa animazione mostra come potrebbe essersi formato un buco nero in SN 1979C. Viene mostrato il crollo di una stella massiccia, dopo che ha esaurito il suo combustibile. Viene quindi mostrato un lampo di luce proveniente da uno shock che attraversa la superficie della stella, seguito da una potente esplosione di supernova. La vista quindi ingrandisce il centro dell'esplosione: Crediti: NASA / CXC / A.Hobart
Tuttavia, come avvertimento, ha detto il coautore Avi Loeb, ci vogliono davvero molto più di 31 anni per vedere grandi cambiamenti, ma ha detto che il fatto che l'illuminazione sia stata costante fornisce prove di un buco nero.
Sebbene l'evidenza indichi un buco nero appena formato, ci sono alcune altre possibilità di ciò che potrebbe essere. Alcuni hanno suggerito che l'oggetto potrebbe essere una magnetar o un'onda esplosiva, ma l'evidenza mostra che queste due opzioni non sono molto probabili.
Un'altra possibilità interessante è che una giovane stella di neutroni in rapida rotazione con un forte vento di particelle ad alta energia potrebbe essere responsabile dell'emissione di raggi X. Ciò renderebbe l'oggetto in SN 1979C l'esempio più giovane e più luminoso di una tale "nebulosa del vento pulsar" e la più giovane stella di neutroni conosciuta. La pulsar del granchio, l'esempio più noto di una brillante nebulosa del vento pulsar, ha circa 950 anni.
"Sono entusiasta di questa scoperta, indipendentemente dal fatto che si tratti di un buco nero o di una nebulosa del vento pulsar", ha detto l'astrofisico Alex Fillipenko, che ha partecipato al briefing. "Una nebulosa del vento pulsar sarebbe interessante perché sarebbe la più giovane conosciuta in quella categoria."
"Ciò che è veramente eccitante è che per la prima volta conosciamo la data di nascita esatta di questo oggetto", ha dichiarato Kim Weaver, astrofisico del Goddard Space Flight Center, "Sappiamo che è molto giovane e vogliamo vedere come si evolve il sistema e cambia, man mano che cresce in un bambino e diventa un adolescente. Ancora più importante, saremo in grado di capire la fisica. Questa è una storia di scienza in azione. "
L'età del possibile buco nero è, ovviamente, basata sul nostro punto di vista. Poiché la galassia è distante 50 milioni di anni luce, la supernova si è verificata 50 milioni di anni fa. Ma per noi, l'esplosione è avvenuta solo 31 anni fa.
Leggi il documento del team: Evidence for a Black Hole Remnant in Type IIL Supernova 1979C
Autori: D.J. Patnaude, A. Loeb, C. Jones.
Fonte: briefing TV della NASA, NASA
