Illustrazione artistica di un evento di distruzione mareale. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
Gli eventi di distruzione mareale (tidal disruption event, Tde) sono fenomeni astrofisici che si verificano quando una stella si avvicina a un buco nero supermassiccio al punto da essere catturata dalla sua immensa attrazione gravitazionale, finendo così per essere divorata. Rivelare un Tde significa dunque guardare un buco nero mentre consuma inesorabile il suo pasto stellare.
Un team di astronomi guidati dalla Purdue University ha scoperto uno di questi eventi. Ma non un evento di distruzione mareale qualsiasi. Stando a quanto riportato nel loro articolo, accettato per la pubblicazione sulla rivista The Astrophysical Journal Letters, si tratterebbe del pasto più energetico, più luminoso e più duraturo che sia mai stato osservato. A consumarlo, secondo gli autori dello studio, è un buco nero supermassiccio di circa 100 milioni di masse solari. Mentre la sventurata stella nel menù è un astro di circa 14 masse solari.
Per arrivare a questa conclusione, i ricercatori hanno passato al setaccio i dati ottenuti dalla Zwicky Transient Facility (Ztf) – una survey che scansiona in maniera automatizzata il cielo per ottenere una mappa dei fenomeni transienti dell’universo – utilizzando Refitt (Recommender Engine For Intelligent Transient Tracking): un sistema di intelligenza artificiale applicato ai dati astronomici che, tramite apprendimento automatico, esamina le osservazioni di numerosi telescopi in tutto il mondo, comprese quelle effettuate dalla Zwicky Transient Facility presso l’Osservatorio di Monte Palomar in California, individuando i dati più interessanti dal punto di vista scientifico.
Il risultato di questa analisi è stata l’individuazione di un transiente astronomico – termine con cui gli astronomi indicano sorgenti cosmiche che appaiono improvvisamente e che hanno una durata estremamente variabile nel tempo – la cui luminosità era oltre ogni aspettativa. L’evento in questione, denominato AT 2021lwx (Ztf20abrbeie), era talmente brillante che gli astronomi l’hanno soprannominato “Scary Barbie”, dove “Barbie” deriva dalla designazione alfanumerica del transiente, mentre “Scary” sta a indicare lo stupore dei ricercatori nel vedere quanto il transiente fosse spaventosamente luminoso.
«È assurdo. Se si prende una tipica supernova e si moltiplica per mille la sua luminosità, non si raggiunge ancora quella di questo transiente – e le supernove sono tra gli oggetti più luminosi del cielo», dice Dan Milisavljevic della Purdue University, coautore dello studio. «Questo è il fenomeno più energetico che io abbia mai visto».
Il team ha successivamente utilizzato i dati di altri telescopi, tra cui il Lick Observatory in California e il W.M. Keck Observatory alle Hawaii, per condurre analisi spettroscopiche. Le caratteristiche spettrali, la sua curva di luce diversa da quella prodotta dai brillamenti di radiazione (flare) degli Agn e la luminosità – che supera quella di qualsiasi supernova osservata o teorizzata – hanno portato i ricercatori a concludere che AT 2021lwx sia molto probabilmente il bagliore prodotto durante un pasto stellare consumato da un buco nero supermassiccio. Un evento di distruzione mareale senza precedenti, insomma.
«Pensiamo che un buco nero supermassiccio abbia attratto una stella e l’abbia fatta a pezzi», spiega la prima autrice dello studio, Bhagya Subrayan, laureanda presso la Purdue University. «Le forze attorno a un buco nero, chiamate forze di marea, disintegrano le stelle in un processo chiamato spaghettificazione. Pensiamo che a produrre Ztf20abrbeie sia stato questo processo, ma su scale temporali estreme: il più massiccio dei buchi neri che fa a pezzi una stella massiccia, in un evento che è diverso da qualsiasi cosa abbiamo mai visto prima, producendo il transiente astronomico più luminoso dell’universo».
L’evento Scary Barbie non solo è di ordini di grandezza più luminoso e più energico di qualsiasi transiente mai registrato dagli scienziati, ma dura anche molto più a lungo. La maggior parte dei transienti è visibile infatti per settimane o mesi. Ztf20abrbeie è stato osservato per più di 800 giorni – dunque oltre due anni – e gli ultimi dati disponibili mostrano che potrebbe essere visibile ancora per anni. La spaghettificazione della stella massiccia potrebbe tuttavia aver avuto una durata molto più breve, sottolineano i ricercatori, ma poiché il transiente è così lontano, per effetto della relatività la luce rallenta mentre viaggia verso gli occhi dell’osservatore, facendo sembrare la sua durata quasi doppia.
«Ci sono poche cose nell’universo che possono essere così potenti e durature», conclude Milisavljevic. «Scoperte come questa ci fanno capire che stiamo ancora svelando misteri ed esplorando meraviglie nell’universo; cose che nessuno ha mai visto prima».
Per saperne di più:
- Leggi su arXiv il pre-print dell’articolo “Scary Barbie: An Extremely Energetic, Long-Duration Tidal Disruption Event Candidate Without a Detected Host Galaxy at z = 0.995” di Bhagya M. Subrayan, Dan Milisavljevic, Ryan Chornock, Raffaella Margutti, Kate D. Alexander, Vandana Ramakrishnan, Paul C. Duffell, Danielle A. Dickinson, Kyoung-Soo Lee, Dimitrios Giannios, Geoffery Lentner, Mark Linvill, Braden Garretson, Matthew J. Graham, Daniel Stern, Daniel Brethauer, Tien Duong, Wynn Jacobson-Galán, Natalie LeBaron, David Matthews, Huei Sears, Padma Venkatraman