Stella inghiottita da buco nero super massiccio osservata per la prima volta

WASHINGTON – Due studi che appariranno sul numero del 25 agosto della rivista Nature forniscono una straordinaria testimonianza di un “incidente cosmico” avvenuto 3,9 miliardi di anni fa. Una stella è stata inghiottita da un buco nero, ma non prima di aver emesso un vero e proprio canto del cigno, una impressionante emissione di raggi X che era fortuitamente diretta proprio verso la Terra. Proprio per questo, un satellite specializzato della NASA, Swift, a rilevare raggi X provenienti dalle profondità dello spazio è riuscito a cogliere questo straordinario fenomeno.

L’evento è stato osservato nella nuova costellazione del Dragone. “Incredibilmente, questa fonte  produce ancora raggi X e sarà ancora abbastanza luminosa per essere osservata da Swift anche il prossimo anno,” ha detto David Burrows, professore di astronomia presso la Penn State University e scienziato che dirige la missione del telescopio a raggi X Swift della NASA. “Questo oggetto si comporta diversamente da qualsiasi cosa abbiamo visto prima.”

Gli astronomi hanno subito capito che la fonte, conosciuta come Swift J1644 57, è stata il risultato di un evento davvero straordinario – il risveglio di un buco nero dormiente in una lontana galassia a causa di una stella che gli è caduta addosso, venendo letteralmente distrutta e consumata. La galassia è così lontana che la luce ha impiegato circa 3,9 miliardi di anni per raggiungere la Terra.

La maggior parte delle galassie, compresa la nostra, possiede un buco nero centrale molto grande, con una massa di milioni di volte quella del nostro sole. Secondo il nuovo studio, il buco nero della galassia Swift J1644 57 potrebbe essere due volte più massiccio di quello al centro della nostra galassia, la Via Lattea, che misura circa quattro milioni di masse solari.

Quell che succede quando una stella cade in un buco nero di queste dimensioni è che la materia inizia a ruotare attorno al buco nero e poi all’improvviso, lungo l’asse di rotazione dei resti della stella, vengono emessi in entrambe le direzioni dei fiotti di materia e raggi X (i cosiddetti burst). I gas che turbinano attorno al buco nero raggiungono vari milioni di gradi.

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Il gas più interno del disco cade a spirale verso il buco nero, dove il movimento rapido e il magnetismo crea un doppio getto di materia diretto nei due versi opposti dell’asse di rotazione. Queste sono le sole, pochissime particelle che riescono a sfuggire dall’attrazione straordinaria che il buco nero esercita tutto attorno. I getti di materia vengono espulsi a velocità superiori al 90 per cento della velocità della luce lungo l’asse di rotazione del buco nero. Nel caso di Swift J1644 57, uno di questi getti si è trovato proprio nella direzione la Terra.

“L’emissione radio si verifica quando il getto in uscita colpisce l’ambiente interstellare”, ha spiegato Zauderer. “Al contrario, i raggi X nascono molto più vicino al buco nero, probabilmente vicino alla base del getto”.

La prima volta che il getto è stato rilevato, lo scorso 28 marzo, i ricercatori hanno pensato che si trattasse del solito gamma-ray burst (lampo di raggi gamma) frutto di una delle esplosioni che quasi quotidianamente raggiungono la Terra e che sono frutto della morte di una stella massiccia e la conseguente nascita di un buco nero. Di solito il fenomeno scompare nel giro di ore. Ma quando ci si è resi conto che l’emissione continuava ad essere presente, gli astronomi hanno capito che la spiegazione più plausibile fosse la caduta di una stella simile al Sole dentro un buco nero.

Il 30 marzo, le osservazioni dell’array di radiotelescopi EVLA ha mostrato una sorgente radio centrata su una galassia debole proprio vicino alla posizione in cui Swift osservava i getti di raggi X. Questi dati hanno fornito la prima evidenza conclusiva che la sorgente radio e l’evento osservato da Swift erano collegati.