Un flusso di gas proveniente dalle zone più prossime al buco nero
loading

Il sistema binario Swift J1357.2-0933 osservato speciale del Southern Africa Large Telescope si rivela del tutto particolare: un outflow ripetitivo che rivela la geometria e la dinamica della coppia


Fonte Hot, dense HeII outflows during the 2017 outburst of the X-ray transient Swift J1357.2-0933 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, slz120


Rappresentazione artistica di outflow da buco nero.
Rappresentazione artistica di outflow da buco nero.

Un team internazionale di astrofisici di Southampton, Oxford e Sud Africa ha scoperto un flusso in uscita (outflow) caldissimo nei pressi di un buco nero distante 25.000 anni luce da noi. Il gas è composto da idrogeno e elio ionizzati, emessi durante un burst che si ripete ogni otto minuti a rappresentare un comportamento mai visto finora in un ambiente simile, con burst più grandi.

L'oggetto si chiama Swift J1357.2-0933 ed è apparso dapprima come un evento X transiente nel 2011. Sistemi simili consistono in una stella di piccola massa simile al Sole accoppiata a un oggetto compatto come una nana bianca , una stella di neutroni o un buco nero. In questo caso si parla di buco nero con massa minima pari a sei masse solari. 

Il materiale proveniente dalla stella "normale" va a creare un disco tra le due componenti e gli outburst si verificano quando il materiale del disco diviene tanto caldo e instabile da rilasciare una grande quantità di energia. La luminosità ottica dell'oggetto evidenzia, anche da osservatori terrestri, dei periodici cali con periodo che è variato lentamente da due a dieci minuti con l'evoluzione dell'outburst. Un fenomeno mai visto prima e opportuno è stato un secondo grande outburst osservato a metà 2017. Gli occhi del Southern African Large Telescope (SALT) sono stati indispensabili per ottenere dettagli su un oggetto con periodo di otto minuti appena e diecimila volte più debole rispetto a una stella al limite della visibilità umana. Ottenendo uno spettro in visibile ogni cento secondi è stato possibile capirne di più, ottenendo una riga di assorbimento di elio ionizzato finora mai osservata nel sistema in esame. Questa riga indica una enorme densità e un enorme calore, di circa 40 mila gradi. Le righe sono risultate shiftate verso il blu a indicare un movimento verso di noi alla velocità di 600 km/s. Queste caratteristiche, infine, sono visibili soltanto durante i cali di luminosità il che è stato interpretato come azione o increspatura nel disco di accrescimento , forzatamente molto vicino al buco nero (un decimo del raggio del disco).

Cosa spinge il materiale a fluire verso l'esterno: quasi certamente è la pressione di radiazione dei raggi X generati in prossimità del buco nero ma il materiale in caduta sul buco nero oscura la visione diretta a causa del nostro punto di osservazione, perfettamente di taglio. Il fatto che, curiosamente, non si scorgano eclissi si spiega con la dimensione estremamente limitata della compagna e con una presenza costante nell'ombra del disco.