Recentemente, un gruppo di astronomi amatoriali ha scoperto un oggetto straordinario nei confini della nostra galassia, la Via Lattea: una subnana di tipo L (una stella con massa molto bassa e bassa luminosità, che emette principalmente luce nell'infrarosso e ha una temperatura superficiale più bassa rispetto alla maggior parte delle stelle) battezzata CWISE J1249+3621, che viaggia a una velocità elevatissima, tale da suggerire che potrebbe sfuggire all'attrazione gravitazionale della Via Lattea.
Grazie agli infrarossi. Questo oggetto è stato individuato grazie al progetto di citizen science "Backyard Worlds: Planet 9", il quale sfrutta i dati infrarossi del telescopio WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer, un telescopio spaziale lanciato dalla NASA per mappare il cielo nell'infrarosso): gli autori della scoperta hanno pubblicato lo studio su Astrophysical Journal Letters (una versione preliminare è qui).
CWISE J1249+3621 è una subnana con caratteristiche uniche: ha una temperatura superficiale stimata tra 1715 e 2320 Kelvin (equivalenti a circa 1.442-2.047 gradi centigradi) e una composizione chimica relativamente insolita, povera di metalli, che fa supporre si tratti di un oggetto abbastanza antico.
A tutta birra. La sua velocità, poi, è impressionante: circa 456 chilometri al secondo (circa 1.641.600 km/h), abbastanza da consentirle, potenzialmente, di sfuggire alla gravità della nostra galassia.
Almeno due scenari sono stati proposti per spiegare la velocità estrema di CWISE J1249+3621: il primo suggerisce che l'oggetto provenisse originariamente da un sistema binario con una nana bianca, che è esplosa come supernova dopo aver accumulato troppa materia dalla sua compagna, espellendo CWISE J1249+3621 nello spazio. L'altra possibilità è che provenisse da un ammasso globulare (un insieme sferico di stelle molto antiche, legate tra loro dalla gravità, che orbita attorno al centro di una galassia), dove l'incontro casuale con una coppia di buchi neri avrebbe lanciato l'oggetto fuori dall'ammasso a velocità elevata.
Nuove domande. L'identificazione di questo oggetto enigmatico apre nuove domande sul destino e sull'origine di tali corpi celesti. Potrebbe essere il rappresentante di una popolazione più vasta di oggetti simili, che hanno subito accelerazioni estreme. Se confermato, CWISE J1249+3621 sarebbe la prima subnana di massa molto bassa scoperta a questa velocità, fornendo una possibilità unica per studiare le dinamiche estreme all'interno e ai margini della nostra galassia.
La prima simulazione computerizzata di un buco nero con disco di accrescimento. Realizzata negli anni '60 con un computer IBM 7040 e disegnata a mano dall'astrofisico francese Jean-Pierre Luminet nel 1978. Se la confrontate con le immagini seguenti (simulazioni e non) potrete notare quanto fosse accurata. Negli anni seguenti, computer più potenti hanno permesso di ottenere simulazioni molto più definite.
Foto: © Jean-Pierre Luminet
I più appassionati di cinema lo avranno riconosciuto subito: questo è Gargantua, il buco nero del film Interstellar, girato nel 2014. La simulazione fu realizzata da un team coordinato da Kip Thorne, uno dei fisici teorici più famosi al mondo, grande esperto di relatività generale e buchi neri.
Foto: © Warner Bros.
Era il 10 marzo 2019 quando Event Horizon Telescope (EHT), un consorzio internazionale tra più radiotelescopi, annuncia di essere riuscito per la prima volta a osservare direttamente l’”ombra” del buco nero supermassiccio che si trova al centro della galassia M87 (Virgo A), a 55 milioni di anni luce da noi. E mostrano ovviamente un’immagine del buco nero, la prima a essere mai realizzata. Leggi la notizia.
Foto: © d
Sempre nel 2019, una nuova visualizzazione della NASA generata da un software del Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland, rivela come apparirebbe un'immagine ad alta risoluzione di un buco nero supermassiccio attivo, dotato di disco di accrescimento. Guarda l'animazione. Oppure, leggi la notizia.
Foto: © d
Il cerchio nero al centro è l'orizzonte degli eventi, il punto nel quale la radiazione elettromagnetica (luce, onde radio, raggi X...) non raggiunge una velocità di fuga sufficiente a contrastare l'attrazione gravitazionale del buco nero.
A tagliare l'immagine c'è poi un anello di materiale caldo e in rapida rotazione che turbina attorno al buco nero, come fa l'acqua in un lavandino prima di finire nello scarico: è il disco di accrescimento.
Quell'anello di luce al centro della zona più scura è un anello di fotoni, composto da più anelli, progressivamente meno luminosi e più sottili, della luce che ha ruotato attorno al buco nero due, tre o più volte, prima di sfuggire per raggiungere i nostri occhi". Poiché il buco nero in questa visualizzazione è sferico, l'anello di fotoni appare quasi perfettamente circolare. Al suo interno si nota l'ombra del buco nero, un'area grande due volte l'orizzonte degli eventi.
Quegli strascichi di luce visibili attorno e "sotto" al buco nero provengono in realtà dalla parte del disco di accrescimento che si trova dietro al buco nero stesso. La gravità di questo oggetto celeste è talmente intensa da deformare lo spaziotempo e piegare il percorso della luce.
Una parte del disco di accrescimento risulta più luminosa dell'altra, per un effetto noto come Doppler boosting o relativistic beaming, legato alla rotazione del disco. Da questa angolazione, il materiale nel disco di accrescimento appare più brillante mentre si sposta verso la Terra e al contrario perde luminosità mentre si allontana da noi.
Foto: © NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman
Nel 2021 l'Event Horizon Telescope (EHT), che nel 2019 ha realizzato la prima foto di un buco nero, ha rilasciato una nuova immagine "polarizzata", che mostra l'aspetto dello stesso buco nero (M87) attraverso l'equivalente di un filtro polaroid. Questi dati consentono, per la prima volta, l'osservazione del campo magnetico nei pressi dell'orizzonte degli eventi. Leggi la notizia.
Foto: © EHT Collaboration
Foto: © EHT
Foto: © Collaborazione EHT (H/T: Lia Medeiros, xkcd )
