Cygnus X-1: prima descrizione completa di un buco nero

Per la prima volta, degli astronomi hanno delineato una descrizione dettagliata di un buco nero, una concentrazione di massa densa al punto tale che nemmeno la luce riesce a resistere alla sua forza gravitazionale. Le nuove stime hanno permesso di ricostruire la storia dell’oggetto dalla sua nascita, avvenuta circa sei milioni di anni fa.

Utilizzando numerosi telescopi, posizionati sia sulla Terra che in orbita, gli scienziati hanno risolto antichi misteri su Cygnus X-1, una stella binaria particolarmente famosa, potente sorgente di raggi X, scoperta quasi cinquant’anni fa. Il sistema comprende un buco nero e una stella compagna. Grazie a questa ricerca gli scienziati hanno stimato la massa del buco nero e la velocità di rotazione con una precisione senza precedenti.

“Non si sa molto a proposito dei buchi neri, ma adesso che conosciamo la sua massa e velocità abbiamo una descrizione completa” sostiene Mark Reid, dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Sebbene Cygnus X-1 fosse stato oggetto di studi fin dal momento della sua scoperta, i tentativi precedenti di misurarne la massa e la velocità di rotazione erano sempre compromessi perché non si conosceva la precisa distanza dalla Terra. Reid e il suo team grazie ai dati radio dei telescopi del Very Long Baseline Array (VLBA) della National Science Foundation, hanno stimato che la distanza dalla Terra sia di circa 6.070 anni luce.

Grazie a questo dato preciso e ricorrendo alle osservazioni raccolte in più di 20 anni dal Chandra X-ray Observatory, dal Rossi X-ray Timing Explorer e dall’Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics, gli scienziati hanno ottenuto informazioni precise sulla massa e la velocità di rotazione di Cygnus X-1. Hanno calcolato che il buco nero è circa 15 volte più massiccio del Sole e che la sua velocità di rotazione è di più di 800 giri al secondo.

“Queste nuove informazioni ci danno significativi indizi su come il buco nero è nato, quanto pesa e quanto velocemente gira” aggiunge Reid. “Ottenere la misura della distanza è stato fondamentale”.

“Ora sappiamo che Cygnus X-1 è uno dei più massicci buchi neri stellari nella Via Lattea e la sua rotazione è la più veloce che si sia mai vista per un buco nero”, ha detto Orosz. della San Diego State University.

Le osservazioni del VLBA, effettuate tra il 2009 e il 2010, hanno anche misurato il movimento di Cygnus X-1 attraverso la nostra galassia. Il movimento, troppo lento secondo gli astronomi, smentirebbe l’ipotesi precedente che sia nato dall’esplosione di una supernova.

Lo studio su Cygnus X-1, condotto da Reid, Orosz, and Lijun Gou è stato pubblicato su Astrophysical Journal Letters.