Scritto: Giovedì, 05 Maggio 2022 05:18 Ultima modifica: Giovedì, 05 Maggio 2022 06:06

Otto nuovi buchi neri per la Via Lattea


All'interno della Via Lattea, gli astronomi hanno appena identificato otto nuovi esempi di buchi neri echeggianti. In precedenza, se ne conoscevano solo due all'interno della nostra Galassia.

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Otto nuovi buchi neri per la Via Lattea
Crediti: NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld

Si ritiene che i buchi neri di massa stellare, ossia quelli che si sono formati dal collasso di una stella massiccia, siano abbastanza comuni nella Via Lattea ma sono piuttosto difficili da rilevare. Ad oggi ne abbiamo individuati solo alcuni perché possiamo vederli solo nel momento in cui sono attivi, cioè quando stanno emettendo qualche radiazione. Un buco nero attivo è quello che ha intrappolato qualcosa nella sua rete gravitazionale e la sta gradualmente divorando. Il materiale forma un disco di accrescimento di polvere e gas che vortica intorno al buco nero e vi cade dentro, proprio come l'acqua scivola in circolo in uno scarico. Le folli interazioni di attrito e gravitazionali coinvolte generano calore e luce intensi, facendo brillare la regione intorno al buco nero ed è in questo momento che possiamo vederlo.

In alcuni casi, riusciamo a rilevare anche l'eco associato all'attività del buco nero. Questo si verifica quando la regione appena all'interno del bordo del disco di accrescimento più vicino al buco nero attivo emette un bagliore luminoso che raggiunge la polvere e viene riflesso indietro.

Guidato dall'astrofisico Jingyi Wang del MIT, un team di ricercatori ha utilizzato un nuovo strumento automatizzato chiamato Reverberation Machine per setacciare tutti i dati d'archivio dall'osservatorio a raggi x NICER della NASA, alla ricerca dei segni rivelatori degli echi dei buchi neri. Questa ricerca ha portato alla luce otto sistemi binari contenenti un buco nero, con una stella compagna binaria che viene gradualmente spogliata e divorata dal buco nero.
"I buchi neri hanno una massa da 5 a 15 volte la massa del Sole e sono tutti in sistemi binari con stelle normali, di piccola massa, simili al Sole", ha detto Wang.

Avere un numero così ampio di esemplari vicino a casa consente uno studio molto più approfondito di questi affascinanti oggettii.
Sebbene rari, gli echi possono dirci molto sull'ambiente attorno a un buco nero. La luce può essere analizzata, sia dall'esplosione iniziale che dall'eco, per misurare lo spazio tra il buco nero e la polvere, proprio come un pipistrello usa l'ecolocalizzazione per muoversi al buio. Gli echi dei buchi neri possono anche essere usati per studiare come la corona di un buco nero e il disco di accrescimento cambiano mentre il buco nero "si nutre". La corona è la regione di elettroni caldissimi tra il bordo interno del disco di accrescimento e l'orizzonte degli eventi.

10 è meglio di 2

Il team ha quindi potuto confrontare i nuovi buchi neri scoperti con i due già noti analizzando i 10 sistemi binari che emettono raggi x, dividendo i dati in gruppi con ritardi simili tra l'esplosione di raggi x iniziale e la luce echeggiata.
L'analisi suggerisce che, innanzitutto, il buco nero inizia generando una corona ed emettendo getti di plasma ad alta velocità dalle regioni sopra i suoi poli. Quando questi processi stanno dominando il profilo energetico del buco nero, gli intervalli di tempo tra i lampi di raggi x ei loro echi sono brevi, nell'ordine dei millisecondi. Questo stato dura alcune settimane, prima di calmarsi e di passare a una fase dominata dai raggi x a bassa energia dal disco di accrescimento. Durante questa transizione, gli intervalli di tempo tra i burst e gli echi si allungano. Poiché la velocità della luce è costante, questo ritardo crescente suggerisce che la distanza tra la corona e il disco si sta allungando. Il team pensa che ciò potrebbe significare che la corona si espanda verso l'alto e verso l'esterno mentre l'evento di alimentazione si attenua e il buco nero si calma.

Anche se il processo non è ancora del tutto chiaro, questi risultati hanno implicazioni non solo per la comprensione dei piccoli buchi neri, ma anche per i colossi supermassicci che si trovano nei nuclei delle galassie. Questo, a sua volta, potrebbe aiutarci a comprendere meglio l'evoluzione dell'Universo. "Il ruolo dei buchi neri nell'evoluzione delle galassie è una questione importante nell'astrofisica moderna", ha detto il fisico Erin Kara del MIT, che ha lavorato alla conversione degli echi dei buchi neri in suoni nel video qui sopra. "È interessante notare che questi binari di buchi neri sembrano essere 'mini' buchi neri supermassicci, e quindi comprendendo le esplosioni in questi piccoli sistemi vicini, possiamo capire come esplosioni simili nei buchi neri supermassicci influenzino le galassie in cui risiedono".

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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