Getti di materiali da un buco nero supermassiccio dopo la distruzione di una stella

Arp 299A e Arp 299B e l'evento di distruzione mareale
Arp 299A e Arp 299B e l’evento di distruzione mareale

Un articolo pubblicato sulla rivista “Science” descrive la scoperta di una stella distrutta da un buco nero supermassiccio in quello che in gergo viene chiamavo evento di distruzione mareale. Un team di astronomi che include Marco Bondi dell’Istituto nazionale di astrofisica (INAF) ha usato vari telescopi alla ricerca di supernove in Arp 299, un oggetto generato da due galassie in fase di fusione, ma in un caso hanno finito per accorgersi che il fenomeno in atto non era un’esplosione bensì la distruzione della stella sotto osservazione.

Distante circa 150 milioni di anni luce dalla Terra, Arp 299 è una galassia in fase di formazione in seguito alla fusione tra Arp 299A, sul lato sinistro dell’immagine in alto, e Arp 299B, che vediamo ancora in modo abbastanza distinto. Nel 2005 venne rilevato un lampo infrarosso proveniente dal nucleo di Arp 299B e dopo qualche mese una nuova fonte di emissioni radio venne rilevata nella stessa area.

Vari radiotelescopi sono stati usati nel corso degli anni successivi per indagare su quelle emissioni usando la tecnica chiamata Very Long Baseline Interferometry (VLBI), che consiste nel coordinare vari radiotelescopi anche molto distanti per osservare un unico obiettivo a una risoluzione molto più elevata di quanto potrebbe vare un singolo radiotelescopio. I radiotelescopi della rete europea chiamata European VLBI Network (EVN) e della rete americana Very Long Baseline Array (VLBA) sono stati combinati con osservazioni di altri radiotelescopi per un vasto monitoraggio.

Nel 2011 gli astronomi hanno notato che l’area che conteneva la fonte delle emissioni radio si stava espandendo verso una direzione, formando un getto in cui i materiali si muovevano a una velocità media circa un quarto di quella della luce. Il fenomeno è stato interpretato come la conseguenza di un evento di distruzione mareale, la distruzione di una stella da parte di un buco nero supermassiccio.

Le osservazioni dell’evento raccolte nel corso degli anni mostrate nell’immagine animata in basso (Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF) e altre indicano che il buco nero supermassiccio nel nucleo della galassia Arp 299B ha una massa attorno ai 20 milioni di volte quella del Sole. La stella distrutta dall’enorme forza di gravità di quel buco nero aveva una massa poco superiore a due volte quella del Sole.

L’immagine in alto (Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI) mostra un’immagine delle due galassie interagenti Arp 299A e Arp 299B scattata dal telescopio spaziale Hubble e nel riquadro una rappresentazione artistica dell’evento di distruzione mareale con il getto di materiali espulsi a velocità elevatissime.

Secondo i modelli teorici, nel corso dell’evento di distruzione mareale dovrebbero essere emezzi anche raggi X e luce visibile ma non sono stati rilevati. È probabile che siano stati assorbiti dalla polvere vicina al centro della galassia Arp 299B, che si è scaldata emettendo invece luce infrarossa.

Pochissimi eventi di distruzione mareale sono stati osservati, ad esempio quello chiamato ASASSN-14li, descritto tra l’ottobre e il novembre 2015 in due articoli pubblicati sulle riviste “Science” e “Nature”, e ASASSN-15lh, descritto in un articolo pubblicato nel dicembre 2016 sulla rivista “Nature Astronomy”.

Nell’evento in Arp 299B, è stato osservato per la prima volta il getto di onde radio con la sua evoluzione. Si è trattato di una ricerca andata avanti per anni che ha coinvolto 36 scienziati di 26 istituzioni di tutto il mondo guidati da Miguel Pérez-Torres dell’Instituto de Astrofisica de Andalucia in Spagna e da Seppo Mattila dell’Università di Turku in Finlandia.

L'evento di distruzione mareale negli anni
L’evento di distruzione mareale negli anni

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