Osservato enorme buco nero che ruota quasi alla velocità della luce

Immaginate una sfera di più di 3 milioni di chilometri di diametro – circa otto volte la distanza dalla Terra alla Luna – che gira così velocemente  che la sua superficie viaggia quasi alla velocità della luce.  Una cosa del genere esiste davvero e si tratta del buco nero supermassiccio al centro della spirale della galassia NGC 1365.

Crediti: NASA/JPL-Caltech – Gli astronomi hanno misurato il suo sbalorditivo tasso di rotazione utilizzando i nuovi dati dal Nuclear Spectroscopic Telescope Array, o NuStar, e dei satelliti XMM-Newton X-ray dell’Agenzia Spaziale Europea.

 

“Questa è la prima volta che si è misurata con precisione la rotazione di un buco nero supermassiccio,” ha detto l’autore Guido Risaliti dell’ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) e dell’INAF – Arcetri Observatory.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.

La gravità di un buco nero è così forte che qualsiasi oggetto che attraversa l’orizzonte degli eventi è attirato nel buco nero. L’unica forma di energia che riesce a testimoniare l’esistenza del buco nero sono le potenti di raggi-X ai poli. Ma c’è un altro modo per osservare un buco nero rotante.

Il punto di non ritorno del disco del buco nero dipende dalla rotazione del buco nero stesso. Dal momento che un buco nero rotante distorce lo spazio, la materia del disco può avvicinarsi al buco nero prima di essere risucchiata senza possibilità di ritorno, e quindi attorno al buco nero si forma una sorta di disco di materia che ruota quasi alla velocità di rotazione del buco nero.

Gli astronomi vogliono conoscere la rotazione del buco nero per diversi motivi. La prima è fisica – solo due numeri rappresentano un buco nero: la massa e lo spin. Misurando questi due valori, si impara tutto quello che c’è da sapere sul buco nero.

In più la rotazione del buco nero contiene spunti per capire un po’ del suo passato e, per estensione, l’evoluzione della sua galassia ospite, visto che un buco nero supermassiccio si trova al centro di una galassia.

“Lo spin del buco nero è un dato della storia passata della galassia nel suo complesso”, ha spiegato Risaliti.

Anche se il buco nero di NGC 1365 è attualmente diversi milioni di volte più massiccio del Sole, non è nato già così grande. Si è sviluppato nel corso di miliardi di anni grazie all’accrescimento con stelle e gas, e fondendosi con altri buchi neri.

Lo spin, hanno spiegato gli esperti, è il risultato di un momento angolare. E’ un po’ quello che succede con una l’atalena. Se la spingiamo in momenti diversi, l’ampiezza dell’oscillazione non aumenterà. Ma se spingiamo sempre nel momento giusto, l’ampiezza aumenterà.

Analogamente, se il buco nero fosse cresciuto casualmente attirando materia da tutte le direzioni, il suo spin sarebbe basso. Ma il buco nero di NGC 1365 si deve essere creato attraverso un “accumulo ordinato”, piuttosto che da più eventi casuali.

Lo studio di un buco nero supermassiccio permette anche ai teorici di testare la teoria di Einstein della relatività generale in condizioni estreme.

Il team ha anche ulteriori osservazioni su NGC 1365 che studieranno per determinare le diverse condizioni di cambiamento dello spin di un buco nero nel corso del tempo. Tali dati sono in corso di analisi.