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Un buco nero ‘accanito divoratore’ della sua stella compagna

Gli astronomi hanno scoperto un buco nero che sta consumando il gas della stella compagna ad un ritmo 10 volte più veloce di quanto ipotizzato. Il buco nero, denominato con la sigla P13, si trova nelle regioni periferiche della galassia a spirale NGC 7793 a circa 12 milioni di anni-luce dalla Terra nella costellazione dello Scultore e la quantità di materia che sta catturando è equivalente a 100 miliardi di miliardi di hot dog al minuto. La scoperta è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature.
All’immagine ottica (azzurro) della galassia NGC 7793 è sovrapposta l’emissione dei raggi-X (rosso, verde, blu). Credit: X-ray (NASA/CXC/Univ of Strasbourg/M. Pakull et al); Optical (ESO/VLT/Univ of Strasbourg/M. Pakull et al); H-alpha (NOAO/AURA/NSF/CTIO 1.5m). Nell’inserto viene mostrata una visualizzazione di come potrebbe apparire il sistema stellare binario in cui si trova il buco nero P13. Credit: created by Tom Russell (ICRAR) using software created by Rob Hynes (Louisiana State University).

Man mano che il gas del disco di accrescimento cade verso il buco nero, esso diventa molto caldo e luminoso. Gli scienziati avevano notato che P13 appariva molto più luminoso rispetto agli altri buchi neri, ma si ritenne inizialmente che ciò fosse dovuto alle sue maggiori dimensioni. In generale, si ritiene che la velocità massima alla quale un buco nero può catturare il gas e produrre radiazione è strettamente legata alla sua dimensione. Dunque, era logico supporre che P13 fosse più grande rispetto agli altri buchi neri meno brillanti che osserviamo nella Via Lattea. Tuttavia, le misure della massa di P13 indicano valori più piccoli, nonostante l’oggetto sia di almeno un milione di volte più luminoso del Sole. Fu solo allora che gli astronomi si resero conto di quanto materiale il buco nero stava consumando. In realtà, non c’è un vero e proprio limite, come si può pensare, perciò i buchi neri possono effettivamente consumare più gas e di conseguenza emettere più radiazione luminosa. P13 ruota attorno ad una stella supergigante, 20 volte più massiccia del Sole. Gli scienziati si sono accorti che una parte della stella si mostrava sempre più brillante, essendo illuminata dai raggi-X provenienti dal vicino al buco nero, apparendo così più luminosa o più debole a seguito del moto di rivoluzione del buco nero. Ciò ha permesso di misurare il tempo che i due oggetti impiegano per ruotare attorno al comune centro di massa, che è di 64 giorni, ma anche di derivare la velocità orbitale e la forma dell’orbita. I dati suggeriscono che il buco nero ha una massa inferiore a 15 masse solari. Inoltre, questo studio dimostra che anche i buchi neri di piccola taglia, a volte, possono catturare il gas ad un ritmo eccezionale. Infine, gli scienziati hanno classificato P13 come sorgente di raggi-X ultraluminosa (ultraluminous X-ray source, ULX). Insomma, si tratta di un oggetto stellare da guinness cosmic record capace di consumare la stella compagna in meno di un milione di anni, un tempo molto breve su scale cosmiche.

ICRAR: Hungry black hole eats faster than thought possible
Nature: A mass of less than 15 solar masses for the black hole in an ultraluminous X-ray source

 

Vedasi:  Infografica sui buchi neri