Spazio

Scoperti 18 buchi neri che stanno divorando altrettante stelle

Attraverso osservazioni nella luce infrarossa, il MIT ha individuato molti più eventi di distruzione mareale, che si verificano quando le stelle si avvicinano ai buchi neri.

Buchi neri che sopprimono le stelle sono più comuni di quel che si pensava, e sono un po' ovunque nelle galassie vicine e lontane: lo sostiene una ricerca condotta dagli scienziati del MIT pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal. La "demolizione" di una stella da parte di un buco nero prende il nome di "evento di distruzione mareale" (o TDE): mentre il buco nero la divora, emette un'enorme quantità di energia nelle diverse lunghezze d'onda. Fino a oggi, gli astronomi hanno rivelato una dozzina di questi fenomeni - nella radiazione visibile all'occhio umano e soprattutto nella radiazione X -  ma con la nuova ricerca del MIT gli eventi di distruzione mareale scoperti sono diventati 18.

buchi neri
Gli scienziati del MIT hanno identificato 18 nuovi eventi di distruzione mareale (TDE), casi estremi in cui una stella vicina viene trascinata in un buco nero e ridotta in brandelli. In questa immagine se ne vedono otto. © Megan Masterson, Erin Kara et al.

Come hanno fatto a vederle. Dove sta il segreto della nuova ricerca? Semplicemente nell'aver osservato eventi in prossimità di buchi neri attraverso una radiazione poco utilizzata per questo tipo di ricerca (perché si pensava che ne emettessero pochissima): l'infrarosso. In realtà i TDE possono generare anche radiazioni infrarosse molto intense, soprattutto nelle galassie ricche di polvere, dove il buco nero nel cuore della galassia stessa è avvolto da detriti galattici. Ora, se da un lato la polvere presente può assorbire e quindi impedire la visione del TDE sia nella radiazione visibile sia in quella X, la radiazione infrarossa riesce a passare le polveri e diventare rilevabile.

 

Il gruppo di astronomi ha scoperto che le emissioni infrarosse, quindi, possono fungere da avviso di eventi di distruzione mareale in atto non visibili in altri spettri di luce. Osservando la luce infrarossa, dunque, il team del MIT ha individuato molti più TDE rispetto a prima in galassie in cui tali eventi erano precedentemente nascosti. E i nuovi 18 nuovi eventi sono la testimonianza di tutto ciò. 

Anche ricerche d'archivio. «La maggior parte di queste fonti non si vede nelle bande ottiche», ha spiegato Megan Masterson del MIT. «Se vuoi comprendere i TDE nel loro insieme e usarli per sondare la demografia dei buchi neri supermassicci, è necessario osservare anche nella banda degli infrarossi". Dopo aver scoperto il primo TDE i ricercatori si sono tuffati anche tra le osservazioni d'archivio effettuate dal telescopio NEOWISE. Questo telescopio satellitare è stato lanciato nel 2009 ed è stato originariamente progettato per osservare il cielo nell'infrarosso, rilevando asteroidi, stelle e alcune delle galassie più deboli nello spazio. Lo ha fatto con successo fino al completamento della sua missione primaria nel febbraio 2011.

Da 1.000 galassie. Le osservazioni sono riprese nel dicembre 2013, quando il telescopio è stato tolto dall'iberanzione e riproposto per il progetto NEOWISE come strumento per studiare anche gli oggetti vicini alla Terra come asteroidi e comete più distanti. Il team ha esaminato le osservazioni archiviate della missione utilizzando un algoritmo per individuare emissioni infrarosse che potrebbero essere segni di un'esplosione che ha dato origine a radiazioni infrarosse. Quindi, incrociando i dati ottenuti con un catalogo di tutte le galassie vicine conosciute entro 600 milioni di anni luce, i ricercatori hanno scoperto che tali osservazioni all'infrarosso potrebbero provenire da circa 1.000 galassie. 

Studiando più in profondità i vari segnali all'infrarosso registrati per ciascuna galassia al fine di determinare se poteva provenire da una fonte diversa rispetto ad un TDE, il team è arrivato ai 18 segnali puliti che altro non possono essere che il risultato di buchi neri mentre si "cibano" di una stella. Questo ha permesso di affermare che tali eventi sono relativamente comuni in tutte le galassie e non solo in alcuni tipi come si pensava osservando solo nel visibile e nei raggi X. La ricerca ha permesso anche di affermare che una galassia subisce un evento di distruzione mareale una volta ogni 50.000 anni, un valore che si avvicina alle previsione teoriche dei fisici.

6 febbraio 2024 Luigi Bignami
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