Un buco nero con la corona oscillante: XMM-Newton dell’ESA scopre strane emissioni di raggi X

(Adnkronos) – Il telescopio spaziale XMM-Newton dell’ESA ha compiuto una scoperta che sta rivoluzionando la nostra comprensione dei buchi neri supermassicci. Un gruppo internazionale di ricerca, guidato dal Massachusetts Institute of Technology (MIT) e con la partecipazione di scienziati dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha rilevato oscillazioni quasi periodiche nei segnali X provenienti dalla “corona” di particelle che circonda un buco nero supermassiccio situato nel cuore di una galassia vicina.
 Queste oscillazioni, presentate al 245° meeting dell’American Astronomical Society e in un articolo imminente su Nature, rappresentano un fenomeno del tutto inaspettato. Le teorie attuali sull’accrescimento dei buchi neri non riescono a spiegare pienamente queste rapide variazioni nei segnali X. Le osservazioni di XMM-Newton hanno rivelato che l’oggetto celeste in questione, il buco nero supermassiccio 1ES 1927+654, presenta un comportamento anomalo. Dopo un’eruzione che ha temporaneamente distrutto la corona di raggi X, sono state osservate delle oscillazioni quasi periodiche, ovvero variazioni regolari nell’intensità dei raggi X. I buchi neri sono oggetti celesti con una forza gravitazionale tale da intrappolare qualsiasi cosa si avvicini oltre un certo punto, chiamato orizzonte degli eventi. Durante la caduta finale nel buco nero, la materia forma un disco di accrescimento che si surriscalda emettendo principalmente luce ultravioletta (UV). Questa luce UV interagisce con una nube di gas elettricamente carico (plasma) attorno al buco nero, chiamata corona. Queste interazioni trasformano la luce UV in raggi X, osservabili da XMM-Newton. XMM-Newton osserva il buco nero supermassiccio 1ES 1927+654 dal 2011. Inizialmente, le emissioni di raggi X erano normali. Ma nel 2018, qualcosa è cambiato. Il buco nero ha subito un’eruzione che ha apparentemente distrutto la corona di raggi X circostante. Gradualmente, la corona è tornata, e all’inizio del 2021 sembrava che tutto fosse tornato alla normalità. Tuttavia, a luglio 2022, XMM-Newton ha osservato che l’emissione di raggi X variava di circa il 10% su scale temporali comprese tra 400 e 1000 secondi. Queste oscillazioni quasi-periodiche (QPO) sono difficili da rilevare nei buchi neri supermassicci. 
Le oscillazioni potrebbero indicare la presenza di un oggetto massiccio, come una stella, all’interno del disco di accrescimento, in orbita attorno al buco nero prima di essere inghiottito. I calcoli suggeriscono che questo oggetto potrebbe essere una nana bianca, un denso residuo stellare, che viaggia a velocità incredibili.
 
Le previsioni teoriche indicavano che l’oggetto avrebbe dovuto superare l’orizzonte degli eventi a gennaio 2024, con la conseguente scomparsa delle oscillazioni. Tuttavia, a marzo 2024, XMM-Newton ha continuato a rilevare le oscillazioni, con l’oggetto che viaggiava a metà della velocità della luce. Questa scoperta inaspettata ha portato i ricercatori a considerare altre possibilità. Potrebbe esserci un meccanismo diverso dalle onde gravitazionali in gioco, oppure l’ipotesi iniziale potrebbe dover essere modificata. Una possibilità è che la nana bianca venga lentamente “divorata” dal buco nero anziché essere inghiottita interamente.  
Nel 2030, l’ESA lancerà LISA, un osservatorio spaziale dedicato alla rilevazione di onde gravitazionali proprio nella gamma di frequenze emesse da 1ES 1927+654. Se le previsioni dei ricercatori sono corrette, LISA potrebbe fornirci informazioni preziose su ciò che accade in prossimità di questo buco nero supermassiccio.  Crediti Immagine: NASA/Sonoma State University, Aurore Simonnet —tecnologiawebinfo@adnkronos.com (Web Info)