Scoperto un nuovo buco nero al centro della nostra galassia

Gli astronomi hanno scoperto un nuovo buco nero al centro della nostra galassia, "smascherato" dalle emissioni energetiche rilasciate da una rara nova a raggi–X. Il lampo è stato osservato dal satellite Swift, frutto della collaborazione tra Stati Uniti, Gran Bretagna e Italia.

Le nove a raggi–X sono sorgenti dotate di un ciclo vitale molto breve. Appaiono improvvisamente, raggiungono il picco di emissioni in pochi giorni e poi si "spengono" per diversi mesi.

«Le nove a raggi–X sono talmente rare che, essenzialmente, ne vedi una per missione, e questa infatti è la prima vista da Swift» ha commentato Neil Gehrels del Goddard Space Flight Center. «E' qualcosa che stavamo aspettando da tempo».

Per fortuna, il Burst Alert Telescope di Swift è riuscito a rilevare la sorgente, inviando due messaggi nella mattinata del 16 settembre e uno il giorno successivo.

La nova è stata chiamata Swift J1745-26 date le sue coordinate celesti, ed è localizzata a pochi gradi di distanza dal centro galattico, in direzione della costellazione del Sagittario. La sua distanza non è ancora nota, ma si stima che sia a 20-30mila anni luce da noi, ossia nel cuore della Via Lattea.

Subito, i telescopi terrestri hanno puntato i loro occhi in direzione della sorgente, raccogliendo le emissioni alle lunghezze d'onda dell'infrarosso e delle onde radio. Le dense nubi di gas e polveri interstellari hanno però reso impossibile osservare la sorgente nella luce visibile.

Il picco di emissioni è stato raggiunto il 18 settembre, quando la nova ha sprigionato raggi–X con energie di oltre 10 mila volt, ossia centinaia di volte quelle della luce visibile. L'intensità raggiunta ha eguagliato quella della famosa Nebulosa del Granchio, una delle sorgenti più potenti del suo genere e usata come strumento di calibrazione per osservare altri oggetti con intensità simili.

Mentre le emissioni ad alta energia si spegnevano, la nova si è accesa con emissioni più deboli osservate dalla sonda Swift. E' un comportamento tipico di questi oggetti celesti. Dopo pochi giorni, la nova era 30 volte più luminosa alle lunghezze d'onda dei cosiddetti "raggi–X molli" rispetto a quando era stata scoperta, e continuò ad illuminarsi sempre di più.

«Le nostre osservazioni ci dicono che si tratta di una nova a raggi–X dove l'oggetto centrale è un buco nero» ha commentato Boris Sbarufatti, astrofisico presso l'Osservatorio di Brera a Milano. «Quando i raggi–X si spegneranno, speriamo di misurare la sua massa e confermare che si tratta di un buco nero».

Gli astronomi pensano che si tratti di un sistema binario a raggi–X di piccola massa (LMXB), ossia formato da una stella simile al Sole e dal buco nero. Quest'ultimo sottrae materiale alla stella, che entra in orbita attorno al buco nero e si surriscalda, producendo lampi costanti di raggi–X.

Ma la possibilità di avere un flusso costante entro il disco dipende dal ritmo di materia che fluisce dalla stella compagna. Sotto certe condizioni il disco non riesce a mantenere un flusso costante di materia, e oscilla tra due stati drammaticamente diversi: uno stato più freddo e meno ionizzato in cui il gas si accumula nel disco esterno, ed uno più caldo e ionizzato che manda una forte ondata di gas verso il centro. Questo fenomeno, chiamato ciclo termico-viscoso, si pensa spieghi fenomeni transienti di questo tipo osservati in una varietà di sistemi. 

«Ogni scoppio ripulisce il disco interno, e dato che non c'è materiale che cade verso il buco nero, il sistema finisce di essere una sorgente di raggi–X» commenta John Cannizzo. «Decenni dopo, quando si è accumulato abbastanza gas nel disco esterno, si creano delle enormi onde di gas verso il buco nero, che producono nuovi lampi».