L’ambiente intorno ad un buco nero svelato dai raggi X

Studiare i buchi neri è particolarmente interessante per gli astronomi perché si tratta di alcuni tra gli oggetti spaziali più enigmatici dell’universo e allo stesso tempo tra i corpi celesti che più affascinano gli appassionati. Ad ampliare le conoscenze sull’argomento, ci ha pensato il telescopio spaziale Xmm-Newton dell’European Space Agency, che per la prima volta in assoluto ha consentito ad un team di ricercatori di utilizzare gli echi di riverbero dei raggi X prodotti dalla materia che cade in un buco nero per evidenziare il comportamento dinamico del plasma presente intorno al buco nero stesso, così come è possibile leggere sul sito di Inaf. Proprio l’Istitituto Nazionale di Astrofisica, con la presenza dell’esperto Ciro Pinto, ha fatto parte del gruppo di lavoro che ha lavorato su questa scoperta, guidato da William Alston dell’Università di Cambridge. Il lavoro degli esperti è stato pubblicato anche all’interno della rivista scientifica “Nature Astronomy”.

Un processo di surriscaldamento

Per spiegare la scoperta, gli esperti raccontano che quando la materia viene risucchiata verso l’interno di un buco nero subisce un processo di surriscaldamento tale da consentire l’emissione di raggi X che producono alcuni echi che riverberano mentre interagiscono col gas circostante. Queste regioni dello spazio, poi, risultano particolarmente distorte e curvate dalla forza di gravità emessa dal buco nero. Date queste premesse, i ricercatori hanno potuto servirsi di Xmm-Newton per tracciare questi echi di luce e mappare così, per la prima volta in assoluto, i dintorni del buco nero situato in una galassia attiva, conosciuta con il nome di Iras 13224–3809, che si trova nella costellazione del Centauro. Il nucleo di questa galassia è alimentato da un buco nero supermassiccio che produce una delle sorgenti a raggi X più variabili del cielo.

Gli echi dei raggi X

“Tutti conoscono come la voce echeggia in maniera differente in una classe e una cattedrale: tale processo è semplicemente dovuto alla geometria e ai materiali delle stanze che causano un comportamento ed un rimbalzo diverso delle onde sonore”, ha raccontato William Alston. “In una maniera simile, possiamo osservare come gli echi delle radiazioni X si propaghino nelle vicinanze di un buco nero allo scopo di mappare la geometria della regione e dello stato fisico di una nuvoletta di materia prima che essa scompaia nella singolarità. È una sorta di eco-localizzazione cosmica”, ha poi aggiunto l’esperto. Ma non è tutto, perché altre osservazioni sono state possibili grazie a queste rilevazioni. Infatti, dal momento che il movimento del gas che cade verso il buco nero è direttamente legato alle proprietà del buco nero stesso, gli esperti hanno potuto determinare la massa e la velocità di rotazione del buco nero centrale della galassia Iras 13224–3809, tramite l’analisi delle caratteristiche della materia che si muove verso l’interno sotto forma di un disco di accrescimento. Al di sopra di tale disco di materia è situata una “corona”, un’area composta da elettroni molto caldi, con temperature che arrivano anche ad un miliardo di gradi. Nel caso della galassia esaminata dallo studio, gli scienziati hanno scoperto che la sua corona variava nelle dimensioni in maniera molto rapida, addirittura nell’arco di pochi giorni.

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Fonte : Sky Tg24