Un buco nero col 'singhiozzo' è stato osservato per la prima volta al centro di una galassia che dista 800 milioni di anni luce da noi: per quattro mesi ha emesso pennacchi di gas ogni 8,5 giorni, probabilmente per la presenza di un secondo buco nero più piccolo che gli ronza attorno e che è andato periodicamente ad attraversare il suo disco di accrescimento, una possibilità che finora era stata prevista solo teoricamente. A indicarlo è lo studio pubblicato sulla rivista Science Advances dagli astronomi del Massachusetts Institute of Technology in collaborazione con ricercatori della Repubblica Ceca e dell'Università di Roma Tor Vergata, con Fabrizio Tombesi.
Se confermata, questa scoperta potrebbe cambiare la concezione del disco di accrescimento dei buchi neri, che finora veniva considerato come un disco di gas relativamente uniforme che ruota intorno al buco nero. I risultati del nuovo studio suggeriscono invece che in alcuni casi questo disco potrebbe ospitare altri buchi neri e perfino stelle.
A cambiare la carte in tavola sono state le osservazioni automatiche fatte da una rete di 20 telescopi robotici (All Sky Automated Survey for SuperNovae, Asas-Sn), sempre alla ricerca di supernovae e altri fenomeni transienti. Nel dicembre 2020 i loro obiettivi hanno identificato un bagliore proveniente da una galassia distante 800 milioni di anni luce che fino ad allora era rimasta quieta. Successive osservazioni eseguite con il telescopio a raggi X Nicer della Nasa, montato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, hanno permesso di rilevare una periodicità di 8,5 giorni nelle emissioni in una banda ristretta di raggi X. Il segnale era simile a quello che solitamente si osserva quando un pianeta transita davanti alla stella madre bloccandone temporaneamente la luce.
Cercando una spiegazione per questo fenomeno inedito, i ricercatori del Mit guidati da Dheeraj Pasham sono entrati in contatto con alcuni fisici teorici della Repubblica Ceca, i quali avevano previsto la possibilità che un buco nero supermassiccio al centro di una galassia potesse ospitare un secondo buco nero più piccolo che, muovendosi lungo la sua orbita, finisce periodicamente per attraversare il disco di accrescimento del buco nero più grande: questo fenomeno dovrebbe provocare il rilascio di pennacchi di gas, come un'ape che vola attraverso una nuvola di polline.
Una prima conferma di questa teoria è arrivata da alcune simulazioni che i ricercatori hanno condotto usando i dati del telescopio Nicer. Secondo i loro calcoli, il buco nero supermassiccio al centro della galassia ha una massa pari a 50 milioni di volte quella del Sole, mentre il secondo buco nero più piccolo è compreso fra 100 e 10.000 masse solari. Nel dicembre 2020 è entrato in scena un terzo oggetto, probabilmente una stella che si è avvicinata un po' troppo finendo per essere fatta a pezzi dalla gravità del buco nero maggiore. L'improvviso afflusso di materiale stellare ha temporaneamente illuminato il disco di accrescimento. Per quattro mesi il buco nero ha banchettato con i detriti stellari: nel frattempo il secondo buco nero ha continuato a orbitare attraversando periodicamente il disco di accrescimento del buco nero maggiore, finendo così per generare i pennacchi rilevati da Nicer.
“Questo risultato - rileva Tombesi - mette in discussione la nostra immagine tradizionale di un disco di accrescimento di un buco nero supermassiccio. Uno scenario con un disco e possibilmente molti oggetti di massa stellare (buchi neri e stelle) che lo attraversano potrebbe essere più realistico della semplice immagine di un disco gassoso”.
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