Un buco nero divora una stella: l'eruzione osservata in diretta

L'incauto astro si è spinto troppo vicino a un "mostro" 20 milioni di volte più massiccio del Sole. Il getto di materiale causato dalla morte stellare è stato monitorato nella sua intera evoluzione.

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L'evento di distruzione mareale in Arp 299 in una rappresentazione artistica (nel riquadro espanso). L'immagine di partenza è invece reale ed è stata acquisita dal telescopio della Nasa Hubble.|Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI

Per la prima volta un gruppo di astronomi è riuscito a documentare "in diretta" la formazione e la rapida espansione di un getto di materiale, causato dalla distruzione di una stella da parte di un buco nero supermassiccio. L'evento descritto su Science, frutto del lavoro di 36 scienziati di 26 diverse istituzioni, è stato ripreso da radiotelescopi e osservatori agli infrarossi all'interno di una coppia di galassie in collisione - la Arp 299 - a 150 milioni di anni luce dalla Terra.

 

Nel cuore dei due oggetti interagenti si cela un buco nero 20 milioni di volte più massiccio del Sole, che ha demolito una stella avente una massa doppia di quella del nostro astro, incautamente avvicinatasi al colosso spaziale. La gravità del buco nero ha innescato un evento di distruzione mareale, un tipo di morte stellare che si pensa piuttosto comune, ma che soltanto poche volte è stata individuata. E che mai prima d'ora si era riusciti a osservare nella sua complessa evoluzione.

 

L'espansione, nel tempo, della regione a emissioni radio corrispondente al getto di materiale stellare causato dalla distruzione della stella. Clicca per attivare l'animazione. | Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

 

Una fine turbolenta. I modelli teorici prevedono che il materiale strappato dalla stella formi un disco rotante attorno al buco nero, generando intense emissioni di raggi X e di luce visibile, e lanciando getti di materiale lungo l'asse di rotazione del disco, noti come getti polari

 

La scoperta è avvenuta quasi per caso nel gennaio 2005, mentre gli scienziati del William Herschel Telescope alle Isole Canarie stavano cercando in Arp 299 indizi di supernove. Nel nucleo delle galassie è stata osservata un'intensa emissione di raggi infrarossi inizialmente scambiata per una "semplice" esplosione stellare, ma nel luglio dello stesso anno, il Very Long Baseline Array, il più grande sistema coordinato di radioantenne al mondo, ha rivelato un'altra cospicua radioemissione nella stessa porzione di cosmo.

Con il tempo la sorgente di radioemissioni è parsa espandersi in una direzione, come previsto per un getto di materiale stellare. La misurazione dell'espansione ha permesso di determinare la velocità media del getto in un quarto di quella della luce. Mentre le emissioni radio hanno raggiunto Terra, risultando così misurabili, non altrettanto hanno fatto quelle nella luce visibile e nei raggi X, assorbiti dal gas e dalle polveri presenti nel centro della galassia.

 

Un tuffo nel passato. Le osservazioni, durate un decennio e compiute da una rete di osservatori terrestri separati da migliaia di chilometri, hanno permesso di osservare un buco nero supermassiccio in uno stato diverso da quello di "quiete" in cui lo vediamo di solito.

 

Normalmente, gli eventi di distruzione mareale e i getti ad essi connessi sono associati ad altri oggetti celesti, come quasar e radio galassie. Fenomeni come questo dovevano essere comuni agli arbori dell'Universo: conoscerne le dinamiche aiuterà a comprendere meglio l'ambiente di formazione delle galassie distanti.

 

17 Giugno 2018 | Elisabetta Intini