Il buco nero fa uno “spuntino”

Il buco nero supermassiccio ospitato nel nucleo della galassia NGC 4845 è stato osservato dall’osservatorio spaziale per raggi X dell’agenzia Spaziale...

Il buco nero supermassiccio ospitato nel nucleo della galassia NGC 4845 è stato osservato dall’osservatorio spaziale per raggi X dell’agenzia Spaziale Europea (ESA) Integral e l’analisi dei dati ha messo in evidenza che questo “mostro celeste” sta "fagocitando" quello che sembra essere un pianeta gigante gassoso simile a Giove o una nana bruna, uno strano oggetto che è più grande di un pianeta ma ancora troppo piccolo per poter innescare nel suo nucleo le reazioni di fusione termonucleare dell'idrogeno necessarie per diventare una stella a tutti gli effetti. Si tratta della prima volta in cui viene osservata in diretta la distruzione di un oggetto substellare da parte di un buco nero. Si stima che solo i suoi strati esterni siano stati “mangiati” dal buco nero, pari a circa il 10% della massa totale dell'oggetto, e che un nucleo più denso sia rimasto in orbita attorno al buco nero. La galassia NGC 4845 è una galassia a spirale simile alla nostra e dista da noi circa 47 milioni di anni luce.

Rappresentazione artistica del buco nero al centro della galassia NGC 4845 che sta “fagocitando” un oggetto di natura planetaria la cui massa è probabilmente alcune volte quella si Giove. (ESA)

La scoperta è avvenuta casualmente. Integral, infatti, era puntato su di un’altra galassia, quando nelle vicinanze della zona di cielo sotto osservazione è stato registrato un intenso flusso di raggi X. Analizzando le proprietà di questa radiazione, è stato possibile stabilire che i raggi X erano stati emessi da un alone di materiale intorno al buco nero, la cui massa è pari a circa 300.000 volte quella del Sole, ospitato nel nucleo della galassia NGC 4845. Osservazioni successive, effettuate da diversi altri strumenti - tra cui il telescopio spaziale dell'ESA XMM-Newton, quello della NASA Swift e dallo strumento giapponese MAXI a bordo della Stazione Spaziale Internazionale - hanno permesso di risalire al periodo in cui si è verificata la massima intensità dell’emissione, nel gennaio 2011, quando NGC 4845 aumentò la sua luminosità X di circa 1.000 volte e che nel corso di circa un anno è tornata ai suoi livelli normali. Studiando l’andamento dell’improvvisa emissione di raggi X, è stato possibile stabilire che questa,  probabilmente, è stata provocata quando il buco nero ha iniziato a fagocitare un oggetto con una massa compresa fra 14 e 30 volte quella di Giove. Un intervallo di massa che corrisponde a quello di una nana bruna. Ma è anche possibile che l'oggetto sia un pò più piccolo, con una massa di solo un paio di volte quella di Giove. Se questo fosse il caso, dovrebbe trattarsi di un pianeta “vagabondo” che errava nello spazio interstellare. Si tratta di pianeti che sono stati espulsi dai loro sistemi planetari a seguito di complesse interazioni gravitazionali e che si pensa siano molto comuni in tutto l'Universo. Uno studio recente, per esempio, stima che questi pianeti siano più numerosi di quelli "normali". Anche l’enorme buco nero al centro della Via Lattea si accinge a fare un pasto. Una nube di gas con una massa pari a quella di diverse Terre sta infatti spiraleggiando verso il buco nero e, secondo le previsioni, dovrebbe essere inghiottita nel corso di quest'anno. L’osservazione di questi eventi dovrebbe aiutare a comprendere meglio i meccanismi di accrescimento dei buchi neri. In questo breve filmato dell’ESA, una rappresentazione dell’interazione tra il buco nero supermassiccio e l’oggetto che sta per essere fagocitato:
12 Aprile 2013 | Mario Di Martino