Nel marzo 2021, un gruppo di astronomi ha catturato un’imponente esplosione di luce proveniente da una galassia lontana. Etichettato come AT 2021hdr, inizialmente si pensava fosse una supernova. Tuttavia, alcuni dettagli interessanti hanno attirato l’attenzione dei ricercatori del sistema di Apprendimento Automatico per la Classificazione Rapida di Eventi (ALeRCE), suggerendo che potesse nascondere qualcosa di più intrigante. Nel 2022, è stata osservata un’altra esplosione, e nel tempo, il Zwicky Transient Facility (ZTF) ha identificato un ciclo di esplosioni ogni 60-90 giorni. La natura dell’oggetto è stata messa in discussione, finché uno studio recente non ha contribuito a fare chiarezza.
Una delle ipotesi formulate era che AT 2021hdr fosse un evento di disruption mareale (TDE), in cui una stella si avvicina troppo a un buco nero e viene distrutta. Questo fenomeno può generare esplosioni periodiche mentre il residuo stellare orbita attorno al buco nero. Tuttavia, i TDE solitamente non mostrano schemi tanto regolari. Pertanto, il team ha iniziato a considerare un altro modello, nel quale una massiccia nube interstellare interagisce con un sistema di buchi neri binari.
Le simulazioni dimostrano come i buchi neri binari interagiscano con una nube di gas. Credito: F. Goicovic et al. 2016
Le simulazioni al computer indicano che, piuttosto che semplicemente distruggere la nube, un buco nero binario la agiterebbe mentre la consuma. Questo genererebbe un’esplosione periodica di luce mentre i buchi neri orbitano. Il team ha osservato AT 2021hdr utilizzando il Neil Gehrels Swift Observatory, identificando oscillazioni periodiche della luce ultravioletta e dei raggi X, che corrispondono alle esplosioni transitorie rilevate dal ZTF. Queste osservazioni confermano l’accuratezza delle simulazioni di un sistema di buchi neri binari.
In base ai dati raccolti, i buchi neri hanno una massa combinata di circa 40 milioni di soli e orbitano l’uno attorno all’altro ogni 130 giorni. Se continueranno a seguire le loro traiettorie, si fonderanno in circa 70.000 anni. Senza il passaggio della nube, la loro esistenza sarebbe rimasta inosservata.
Il team prevede di proseguire le osservazioni del sistema per perfezionare ulteriormente il modello. Hanno anche in programma di studiare l’interazione tra i buchi neri e la loro galassia di origine.
Riferimento: L. Hernández-García, et al. “AT 2021hdr: Un candidato evento di disruption mareale di una nube di gas da parte di un sistema di buchi neri supermassivi binari.” Astronomia e Astrofisica 691 (2024)