Nel cuore di questa lontana galassia non ci sono 1, ma 2 buchi neri


Gli astronomi hanno recentemente osservato un fenomeno straordinario a quattro miliardi di anni luce dalla Terra. Un sistema di buchi neri in una galassia attiva si è illuminato in modo spettacolare quando uno dei due orchi cosmici ha attraversato il disco di accrescimento dell’altro, creando per breve tempo un doppio quasar.

Le basi dei buchi neri binari

I buchi neri binari spesso nascono da fusioni caotiche di galassie, un processo tumultuoso in cui i buchi neri centrali si formano galassie i parenti si avvicinano lentamente nel tempo. Questo incontro epico innesca una danza gravitazionale che può durare milioni o addirittura miliardi di anni. Comprendere questo processo è essenziale per esplorare l’evoluzione delle galassie e la crescita dei buchi neri supermassicci.

I moderni osservatori, sia terrestri che spaziali, hanno aperto la strada al rilevamento diretto e indiretto di questi buchi neri binari in tutto l’Universo. Gli astronomi utilizzano vari metodi per studiarli, incluso osservando le emissioni di raggi X provenienti dai dischi di accrescimento che circondano questi buchi neri, così come dal rilevamento delle onde gravitazionali emesse durante le loro orbite strette e la loro eventuale fusione. Queste tecniche rivelano le caratteristiche uniche dei binari, come ad esempio i loro periodi orbitali, le loro masse e le loro distanze.

buchi neri
Illustrazione di un buco nero al centro di una galassia. Crediti: ClaudioVentrella/istock

Il caso della GU 287

Un esempio affascinante di buco nero binario è il sistema GU 287situato a circa quattro miliardi di anni luce della Terra. Questo sistema ha catturato l'attenzione degli astronomi grazie alle sue caratteristiche uniche e ai fenomeni osservati. È costituito da un buco nero supermassiccio primario, stimato in circa 18,35 miliardi di masse solarie un compagno più piccolo con una massa di circa 150 milioni di masse solari.

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Rivelate le osservazioni a lungo termine della GU 287 esplosioni periodiche intriganti, interpretati come manifestazioni di interazioni dinamiche tra questi due buchi neri. Secondo i modelli attuali, la compagna più piccola orbita attorno al buco nero primario in un'orbita allungata, avvicinandosi periodicamente circa ogni dodici anni. Ad ogni passaggio ravvicinato, il compagno distrugge il disco di accrescimento che circonda il buco nero primario, innescando eventi spettacolari.

Recenti osservazioni del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA hanno confermato questi modelli con una precisione senza precedenti. Nel novembre 2021, TESS ha catturato un bagliore luminoso da OJ 287, caratterizzato da un aumento significativo della luminosità per un periodo di circa dodici ore. Questa intensa emissione è stata interpretata come la manifestazione di un getto di quasar generato dall'interazione tra i due buchi neri.

Queste osservazioni hanno permesso agli scienziati di comprendere meglio i meccanismi alla base della complessa dinamica dei buchi neri binari come OJ 287. Esaminando questi fenomeni, sperano anche di ottenere indizi cruciali sulla formazione e l'evoluzione delle galassie, nonché sui processi fisici estremi al lavoro nell'Universo.

I dettagli dello studio sono pubblicati in Il diario astrofisico.





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