👉 Seguici anche sul nostro canale WhatsApp! 🚀
Grazie al telescopio spaziale Xmm-Newton, gli astronomi hanno da tempo scoperto delle inaspettate e misteriose emissioni fluttuanti di raggi X provenienti dal buco nero 1Es 1927+654, situato a circa 100 milioni di anni luce da noi nel cuore dell’omonima galassia.
Si tratta di un corpo con una massa pari a 1,4 milioni di volte quella del Sole, gli astronomi lo osservano dal 2011 e ha già mostrato caratteristiche fuori dal comune.
Nel 2018, ad esempio, in seguito a un’esplosione improvvisa, 1Es 1927+654 entrò in una fase di forte accrescimento nella quale iniziò a inghiottire rapidamente enormi quantità di materia circostante. Allo stesso tempo, perse di colpo la ‘corona’, una nuvola di gas in stato di plasma che ruota vorticosamente attorno al buco nero, probabilmente spazzata via dalla stessa esplosione (outburst). Un evento simile non era mai stato osservato in precedenza.
La corona negli anni si è poi ricostruita, ricominciando a emettere raggi X all’inizio del 2021. L’anno successivo però ecco un’altra stranezza: queste emissioni iniziano a oscillare con una potenza maggiore e senza una ragione plausibile, catturando di nuovo l’attenzione degli astronomi. I segnali mostravano sia picchi che crolli drastici, il tipico comportamento delle cosiddette ‘oscillazioni quasi periodiche‘, un fenomeno tuttora poco conosciuto e che gli studiosi non si aspettavano di trovare in buco nero.
Per giustificare questa variabilità, s’ipotizzò la presenza nelle vicinanze di un corpo dalla massa importante.
Inizialmente l’idea fu la morte di una stella in transito, disintegrata dalle forze mareali perché passata troppo vicino al buco nero, poi si è fatta strada quella di una nana bianca con un decimo della massa del Sole, in orbita dentro il disco di accrescimento e prossima ad essere inghiottita.
Entrambe le idee presentavano punti a favore e obiezioni, si era comunque coscienti di essere ancora lontani dal formulare una spiegazione definitiva. Le variabili erano molte e soltanto con osservazioni approfondite e continuate si sarebbero trovati altri indizi per ricostruire gli eventi utili a descrivere il fenomeno misterioso.
Il telescopio Xmm-Newton ha così puntato ancora una volta i suoi sensori verso 1Es 1927+654 a marzo scorso, registrando oscillazioni ancora più intense. Si pensò che l’aumento fosse provocato dal crescente disturbo della nana bianca: «L’oggetto orbitava a quasi la metà della velocità della luce, completando un’orbita ogni sette minuti», spiega Ciro Pinto, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e tra gli scienziati direttamente coinvolti nello studio.
Comunque, questa persistenza delle oscillazioni a distanza di due anni dalle prime scansioni escludeva definitivamente l’ipotesi della stella di passaggio disintegrata dal buco nero, perché in quel caso le oscillazioni sarebbero dovute cessare dopo un po’ di tempo.
Altre osservazioni ancora più recenti, infine, mostrano ancora un sorprendente cambiamento: l’intensità delle oscillazioni appare ora stabilizzata, chiudendo così anche l’idea della presenza di una nana bianca nel disco di accrescimento del buco nero.
Le ultime ricerche, che presto verranno pubblicate su Nature, indicano anche una terza ipotesi, in cui la variabilità delle emissioni è provocata dalle oscillazioni della stessa corona, ma si tratterebbe di un fenomeno mai osservato prima e nemmeno mai realmente descritto dalla Fisica.
Un aiuto per capire questi fenomeni potrebbe arrivare dall’analisi delle onde gravitazionali, increspature dello spaziotempo che corpi massicci e densi, come i buchi neri ma anche le nane bianche, generano quando orbitano tra loro a breve distanza o si scontrano.
I rilevatori terrestri di onde gravitazionali che abbiamo al momento non sono adatti per registrare eventi di questo genere, ma entro il 2035 l’Agenzia Spaziale Europea Esa lancerà Lisa, il primo rilevatore di onde gravitazionali posto nello Spazio.
Lisa sarà in grado d’intercettare onde gravitazionali nelle stesse frequenze che emette 1Es 1927+654 e quindi potrà sicuramente contribuire a trovare la soluzione su cosa ci sia veramente all’origine delle anomale emissioni quasi periodiche di raggi X captate dal telescopio Xmm-Newton.
Immagine: ricostruzione artistica del buco nero 1ES 1927+654. In basso si vede l’ipotetica nana bianca in orbita nel disco di accrescimento
Crediti: Aurore Simonnet/Sonoma State University