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Una misteriosa pulsazione di raggi gamma

Una misteriosa pulsazione di raggi gamma proveniente da una nube di gas cosmico è stata rilevata da un team di scienziati. La nube si trova nella costellazione dell’Aquila e sembra pulsare al ritmo di un vicino buco nero, indicando una sorprendente connessione fra i due oggetti. È un mistero come sia possibile che il buco nero possa essere responsabile del battito di raggi gamma della nube di gas che si trova a circa 100 anni luce di distanza. 

La ricerca è stata guidata da Jian Li del Deutsches Elektronen-Synchrotron e da Diego F. Torres dell’Institute of Space Sciences e pubblicata sulla rivista Nature Astronomy.

Il team di scienziati internazionale ha analizzato più di 10 anni di dati raccolti dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della Nasa  esaminando il microquasar Ss 433 che si trova nella Via Lattea a 15 mila anni luce di distanza dalla Terra. È un sistema costituito da una stella gigante con circa 30 volte la massa del Sole e un buco nero di circa 10-20 masse solari, i due oggetti orbitano tra loro con un periodo di 13 giorni e il buco nero si alimenta attraendo la materia della stella gigante. 

«Questo materiale si accumula in un disco di accrescimento prima di cadere nel buco nero, come l’acqua nel vortice dello scarico di una vasca da bagno», spiega Li. «Tuttavia, una parte di quella materia non cade nello scarico ma fuoriesce ad alta velocità in due getti lungo direzioni opposte, sopra e sotto il disco di accrescimento rotante».

Le particelle ad alta velocità e i forti campi magnetici presenti nel getto producono raggi X e raggi gamma. «Il disco di accrescimento non si trova esattamente nel piano dell’orbita dei due oggetti. Precessa, o oscilla, come una trottola che è stata posizionata inclinata su un tavolo», dice Torres. «Di conseguenza, i due getti si muovono a spirale nello spazio circostante, invece di formare solo una linea retta».

Il segnale di raggi gamma che è stato rilevato ha lo stesso periodo della precessione dei getti del buco nero, ossia 162 giorni. Il segnale, etichettato come Fermi J1913 + 0515, si trova in una posizione relativamente lontana rispetto al buco nero, in una nube di gas. Visto lo stesso periodo delle emissioni, la nube sembra essere alimentata dal microquasar.

Gli scienziati sono stati molto sorpresi nell’individuare questa connessione ma ancora non è possibile dare una spiegazione a tale evento. Il team ha ipotizzato che i raggi gamma potrebbero essere prodotti  dall’impatto dei protoni veloci, prodotti all’estremità dei getti, che iniettati nella nube si scontrano con le particelle di gas. Un’altra ipotesi vedrebbe i protoni far parte di un flusso di particelle veloci provenienti dal bordo del disco di accrescimento, quando il flusso si scontrerebbe con la nuvola di gas produrrebbe raggi gamma. 

Saranno necessarie però ulteriori osservazioni e studi per arrivare a spiegare questo misterioso battito di raggi gamma.

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