Il disco di accrescimento del buco nero V404 Cygni. Crediti: Gabriel Pérez, SMM (IAC)
Da anni ricercatori di tutto il mondo studiano i venti scoperti in prossimità dei buchi neri supermassicci. Si tratta di eventi “meteorologici” (diciamo così) drammaticamente potenti, flussi di gas che fuoriescono a velocità quasi relativistiche dalle regioni prossime al buco nero. Di recente un team internazionale di astrofisici – fra i quali l’italiano Gabriele Ponti, ora al Max Planck Institute for extraterrestrial Physics – ha rilevato un’intensa attività attorno a V404 Cygni, uno dei buchi neri conosciuti più vicini alla Terra (8000 anni luce da noi). Durante le osservazioni di V404 Cygni, che è esploso nel giugno 2015 dopo più di 25 anni di quiescenza, il team ha iniziato le misurazioni ottiche del disco di accrescimento del buco nero con il Gran Telescopio Canarias (GTC) – il più grande telescopio ottico-infrarosso al mondo, situato al Roque de los Muchachos (Garafía, la Palma), nelle Isole Canarie. Il disco di accrescimento (10 milioni di chilometri circa di raggio) ruota ad altissime velocità e porta lentamente ma inesorabilmente il materiale verso l’interno del buco nero.
I risultati dello studio sono stati pubblicati ieri sulla rivista Nature e mostrano la presenza di un vento di materia non ionizzata (idrogeno ed elio) che si è formato negli strati esterni del disco di accrescimento, regolando l’accumulo di materiale dal buco nero. Questo vento ha una velocità molto elevata, circa 3.000 chilometri al secondo, e in questo modo riesce a sfuggire dal campo gravitazionale attorno al buco nero, che si trova all’interno di un sistema binario nella costellazione del Cigno. Questo buco nero è circa 10 volte la massa del Sole e sta inghiottendo materia da una stella molto vicina, la stella compagna: nel corso di questo processo, la materia precipita verso il buco nero alimentando il disco di accrescimento.
«La presenza del vento», dice Phil Charles, dell’Università di Southampton, «ci permette di spiegare il motivo per cui l’esplosione, pur essendo brillante e molto violenta con continue variazioni di luminosità ed espulsioni di massa sotto forma di getti, è stata anche molto breve, circa due settimane». Il primo autore dello studio Teo Muñoz Darias, dell’Instituto di Astrofísica delle Canarie (IAC), aggiunge: «La luminosità della sorgente e la grande area di raccolta del GTC hanno permesso non solo di rilevare il vento, ma anche di misurare la variazione delle sue proprietà su scale temporali di minuti. I dai ottenuti sono probabilmente i migliori mai osservati per un oggetto di questo tipo. Questa esplosione ci aiuterà a capire come i buchi neri ingoiano materiale attraverso i loro dischi di accrescimento».
Le osservazioni di questa esplosione, per giorni la sorgente a raggi X più brillante del cielo, sono state realizzate in due settimane (due ore per notte) con lo strumento OSIRIS del telescopio GTC, con l’aggiunta dei dati raccolti dai satelliti INTEGRAL e SWIFT e dal radiointerferometro AMI nel Regno Unito.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature lo studio “Regulation of black-hole accretion by a disk wind during a violent outburst of V404 Cygni”, di T. Muñoz-Darias, J. Casares, D. Mata Sánchez, R. P. Fender, M. Armas Padilla, M. Linares, G. Ponti, P. A. Charles, K. P. Mooley e J. Rodriguez
Guarda l’animazione di Gabriel Pérez, SMM (IAC):
https://youtu.be/MEJbo9LGwvw