Con l’avvicinarsi di Halloween, è il momento perfetto per un film dell’orrore e il telescopio spaziale Chandra della NASA ha individuato qualcosa di straordinario. Il telescopio a raggi X ha osservato un serial killer cosmico che strappava senza pietà una stella e poi puntava alla sua prossima vittima stellare. Proprio come un Michael Myers cosmico, l’inarrestabile assassino della saga horror di Halloween, il buco nero supermassivo in una galassia a 210 milioni di anni luce dalla Terra è specializzato in morti raccapriccianti. Il buco nero al centro di AT2019qiz sta lanciando i resti della stella che ha precedentemente distrutto verso un’altra stella o forse un buco nero di massa stellare più piccolo che orbita attorno ad esso. Questo film dell’orrore stellare è stato osservato per la prima volta dal Zwicky Transient Facility, che ha assistito alla morte violenta di una stella a causa dell’influenza gravitazionale di questo buco nero in un cosiddetto “evento di distruzione mareale” o “TDE” nel 2019. Come in tutti i migliori film horror, gli astronomi erano ansiosi di vedere il sequel, con il telescopio spaziale Chandra della NASA, il telescopio spaziale Hubble, il Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), l’Osservatorio Neil Gehrels Swift e altri telescopi che hanno catturato il prossimo capitolo nel 2023. Questo nuovo capitolo di questa storia macabra ha coinvolto i resti della stella distrutta, che si sono accumulati attorno a questo buco nero assassino come un cimitero, formando una nube piatta di materia stellare. Questo relitto stellare si è esteso a tal punto che un oggetto in orbita collide ripetutamente con esso mentre circola attorno al buco nero supermassivo di AT2019qiz. Queste collisioni causano esplosioni di raggi X visibili da Chandra.
Correlato: Gli astronomi assistono a 18 buchi neri voraci che strappano e divorano stelle. “Immagina un subacqueo che entra ripetutamente in una piscina e crea un spruzzo ogni volta che entra in acqua,” ha detto il team leader Matt Nicholl dell’Università di Queen’s a Belfast, Regno Unito, in una dichiarazione. “La stella in questo confronto è come il subacqueo, e il disco è la piscina, e ogni volta che la stella colpisce la superficie, crea un grande ‘spruzzo’ di gas e raggi X. Mentre la stella orbita attorno al buco nero, lo fa ripetutamente.” Notizie spaziali fresche, gli ultimi aggiornamenti sui lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e molto altro! La ricerca del team è stata pubblicata mercoledì (9 ottobre) nella rivista Nature ed è anche disponibile nel repository di articoli arXiv.
Come i buchi neri fanno spaghetti stellari. Un’illustrazione di un buco nero “serial killer” che ha distrutto una stella e poi ha preso di mira la sua vittima successiva (Credito immagine: Raggi X: NASA/CXC/Queen’s Univ. Belfast/M. Nicholl et al.; Ottico/IR: PanSTARRS, NSF/Legacy Survey/SDSS; Illustrazione: Soheb Mandhai / The Astro Phoenix; Elaborazione delle immagini: NASA/CXC/SAO/N. Wolk). Gli TDE come quello che ha dato inizio a questa serie raccapricciante di eventi si verificano quando stelle sfortunate si avvicinano troppo ai buchi neri supermassivi. Questi giganti cosmici, che si trovano nel cuore di tutte le grandi galassie, hanno masse equivalente a milioni o miliardi di soli. E con tali masse immense arrivano incredibili influenze gravitazionali.
Quando una stella si avvicina troppo a un buco nero supermassivo, la gravità varia così tanto nei suoi punti più vicini e più lontani dal buco nero che si generano potenti forze mareali all’interno della stella. Questo provoca l’allungamento verticale e la compressione orizzontale del corpo stellare destinato a soccombere. Questo processo, chiamato “spaghettificazione,” trasforma quella stella in un lungo noodle cosmico di plasma.
Il buco nero non può risucchiare direttamente questa pasta stellare perché ha ancora momento angolare. Ciò causa la formazione del relitto stellare in una nube piatta di plasma che ruota attorno al buco nero e lo nutre gradualmente, chiamata “disco di accrescimento.” Gli astronomi hanno osservato molti di questi TDE, caratterizzati da un singolo potente lampo di luce mentre la stella viene strappata. Di recente, sono stati individuati eventi correlati che brillano in raggi X più di una volta, ripetendosi molte volte.
Queste “eruzioni quasi-periodiche” centrate su buchi neri supermassivi erano state teorizzate come collegate a corpi in orbita che attraversano i dischi di accrescimento, ma questa è la prima prova concreta di tale connessione. “C’era stata una fervente speculazione che questi fenomeni fossero collegati, e ora abbiamo scoperto la prova che lo sono,” ha detto Dheeraj Pasham del Massachusetts Institute of Technology (MIT) nella dichiarazione. “È come ottenere un due per uno cosmico in termini di risoluzione dei misteri.” Questa prova è arrivata sotto forma di ripetuti lampi di raggi X da AT2019qiz, che Chandra ha rilevato verificarsi circa una volta ogni 48 ore. I dati di Hubble raccolti simultaneamente hanno permesso agli scienziati di determinare la larghezza del disco di accrescimento attorno al buco nero supermassivo, rivelando che si era espanso a tal punto da permettere a qualsiasi oggetto in orbita attorno al buco nero per un periodo di circa una settimana o meno di attraversare il disco e causare eruzioni. Gli astronomi possono ora utilizzare questi risultati per cercare ulteriori eruzioni quasi-periodiche, che rappresentano buchi neri assassini che attaccano nuove vittime con relitti stellari. “Questo è un grande progresso nella nostra comprensione dell’origine di queste eruzioni regolari,” ha dichiarato Andrew Mummery dell’Università di Oxford nella dichiarazione. “Ora ci rendiamo conto che dobbiamo aspettare alcuni anni perché le eruzioni ‘si attivino’ dopo che una stella è stata strappata perché ci vuole del tempo affinché il disco si spanda abbastanza da incontrare un’altra stella.”