Flash X da un evento di distruzione mareale
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Uno scenario che sembra fin troppo fortunato per poter essere vero, ma il modello sembra funzionare per spiegare un segnale stabile e variabile dopo un TDE


Fonte Science - “A loud quasi-periodic oscillation after a star is disrupted by a massive black hole”, Dheeraj R. Pasham et al. (2018)


Rappresentazione artistica di ISCO
Rappresentazione artistica di ISCO

Il 22 novembre 2014 un buco nero supermassiccio al centro di una galassia distante 300 milioni di anni luce ha distrutto una stella di passaggio (Tidal Disruption Event - TDE) creando un burst di radiazione X e da allora diversi osservatori hanno speso diverse ore di osservazione imparando molto riguardo l'alimentazione dei buchi neri. 

Ciò che ha destato stupore è il persistere di una pulsazione periodica e curiosamente intensa catturata da tutti gli osservatori, un segnale proveniente da un'area molto prossima all'orizzonte degli eventi del buco nero. Il segnale appare variabile in un periodo di 131 secondi e persiste da almeno 450 giorni. Si ritiene che a creare la variazione sia qualcosa in orbita molto stretta, nell'orbita chiamata Innermost Stable Circular Orbit (ISCO), la più piccola possibile per continuare a viaggiare intorno a un buco nero. 
La massa del buco nero è stata stimata in un milione di masse solari e in base alla distanza orbitale si è riusciti a dedurre una rotazione del "mostro" cosmico pari al 50% della velocità della luce e si tratta della prima deduzione sulla velocità di rotazione di un buco nero a partire da un TDE.

Eventi simili consentono di stimare il tasso di rotazione anche per buchi neri supermassivi solitamente dormienti e quindi caratterizzati da una minima emissione X e se questo fosse possibile in via estensiva si potrebbero ottenere molte più informazioni circa l'evoluzione delle galassie nel tempo. 

I modelli teorici dicono che, in presenza di un TDE, parte del materiale stellare resta al di fuori dell'orizzonte degli eventi, ponendosi nell'orbita stabile più piccola possibile (ISCO). Sempre i modelli prevedono flash periodici in frequenza X fino a che ogni traccia di materiale finisca nel buco nero. La periodicità della radiazione X trasporta informazioni fondamentali riguardo la dimensione dell'orbita ISCO, la quale è determinata dalla velocità di rotazione del buco nero. 

La ricerca si è focalizzata sull'evento ASASSN-14li, identificato a Novembre 2014 tramite la All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASASSN), un evento che sembra rispettare molti modelli teorici. Gli archivi dei dati sono stati messi a disposizione da XMM-Newton dell'ESA e da Chandra e Swift della NASA e ai bit ottenuti è stato applicato un algoritmo in grado di estrarre segnali periodici. Proprio da questo algoritmo è uscita la stabile variazione in raggi X oggetto dell'articolo: 131 secondi di pulsazione, un tempo di almeno 450 giorni e un livello di emissione almeno del 40% superiore a quello medio del buco nero. 

Il risultato finale, e cioè una rotazione del buco nero pari al 50% della velocità della luce, non esprime di certoun buco nero molto veloce a ruotare su sé stesso ma si tratta comunque di una "prima volta".

Ciò che si trova in orbita ISCO sembra essere, per i modelli esistenti, una nana bianca , un corpo celeste che in condizioni normali passerebbe inosservato. Intorno al  novembre 2014, però, il passaggio di una seconda stella a ridosso del sistema ha determinato la "reazione" del buco nero e la distruzione della viaggiatrice, con rilascio di una enorme quantità di radiazione X sotto forma di materiale stellare caldissimo. Parte dei detriti stellari è caduta nel buco nero mentre altra parte è rimasta in orbita, la stessa orbita percorsa dalla nana bianca. La nana bianca deve essere venuta a contatto con questi detriti divenendo nettamente più luminosa in banda X e determinando il flash a ogni passaggio davanti al buco nero, ogni 131 secondi quindi. Uno scenario decisamente raro, quindi, che dovrebbe durare soltanto poche centinaia di anni e che potrebbe essere capitato proprio sotto i nostri occhi nonostante il fatto che una nana bianca in orbita strettissima intorno a un buco nero con massa di 1 milione di masse solari avrebbe davvero vita breve. 
Si tratterebbe di un colpo di fortuna unico, ma il modello sembra funzionare in ogni sua parte.