Swift rivela la spirale della morte di una stella intorno a un buco nero

Circa 290 milioni di anni fa, una stella simile al Sole si avvicinò pericolosamente al buco nero nascosto nel cuore della sua galassia. Le intense forze presenti in prossimità del buco nero distrussero l'astro, risultando in una drammatica esplosione di luce nell'ultravioletto, nel visibile e ai raggi X. Queste radiazioni hanno viaggiato per centinaia di milioni di anni, prima di raggiungere la Terra nel 2014. Ora, nuove analisi dei dati raccolti dal telescopio americano Swift hanno rivelato i dettagli di questo straordinario evento.

Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

"Abbiamo osservato dei cambiamenti nei raggi X emessi da questo evento circa un mese in seguito a simili cambiamenti nel visibile e nell'ultravioletto," spiega Dheeraj Pasham del MIT. "Crediamo perciò che le emissioni nel visibile e nell'ultravioletto siano avvenute lontano dal buco nero, in seguito alla collisione tra flussi di materia."
Gli astronomi sospettano che l'evento, oggi noto come ASASSN-14li, sia stato scatenato dall'avvicinarsi di una stella simile al Sole a un buco nero caratterizzato da una massa di almeno 3 milioni di masse solari. Secondo i calcoli degli scienziati, l'orizzonte degli eventi del buco nero avrebbe un diametro pari a 13 volte quello del Sole.
Le forze mareali dovute alla presenza del buco nero avrebbero fatto a brandelli la stella, formando un flusso di detriti. Cadendo verso il buco nero, questo materiale si sarebbe momentaneamente stabilito a formare un disco di accrescimento attorno all'orizzonte degli eventi. Qui, il materiale sarebbe stato compresso e riscaldato più volte, provocando intense emissioni ai raggi X.
Prima di queste analisi, l'origine delle radiazioni nel visibile e nell'ultravioletto era molto meno chiara. Ora, gli scienziati ritengono che queste emissioni siano dovute all'interazione tra i diversi flussi di materiale in caduta verso il buco nero.
ASASSN-14li è stato rilevato il 22 Novembre 2014. Appena otto giorni dopo, gli occhi robotici del telescopio spaziale Swift hanno inaugurato una lunga campagna di studio dell'oggetto, con finestre osservative ogni due o tre giorni per nove mesi.
I modelli degli scienziati suggeriscono che parte del materiale in caduta abbia mancato l'orizzonte degli eventi e descritto un arco intorno al buco nero, portandosi su un'orbita altamente ellittica. Avvicinandosi al buco nero per una seconda volta, il materiale si sarebbe scontrato con gli altri flussi in caduta, risultando nelle emissioni osservate da Swift. Dopo una discesa di un mese, il materiale sarebbe tornato nei pressi del buco nero, dove avrebbe provocato le emissioni di raggi X.
"Il materiale in avvicinamento per la seconda volta si scontra con il flusso in caduta, producendo onde d'urto che emettono luce visibile e ultravioletta," spiega Bradley Cenko della NASA. "Cadendo verso il buco nero, questi noduli di materiale plasmano le emissioni ai raggi X prodotte in prossimità dell'orizzonte degli eventi."