Buchi neri: l’Italia scopre una coppia di Titani

Sono a soli 150 chilometri l'uno dall'altro

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Due buchi neri supermassicci in nuclei galattici attivi. E solo a 150 chilometri di distanza l’uno dall’altro. Questa la scoperta del team di astrofisici Inaf guidato dal connazionale Roberto Serafinelli. Ecco tutti i dettagli della scoperta.

Due buchi neri estremamente ravvicinati

Basandosi sulle osservazioni a raggi X del telescopio spaziale Swift, gli scienziati hanno elaborato il metodo che ha permesso d’individuare due nuovi buchi neri. Centinaia di milioni di volte più massicci della nostra stella, i corpi si troverebbero a 150 chilometri l’uno dall’altro, meno di quanto intercorra tra la Terra e il Sole. In più, tale distanza continua a diminuire perché i due Titani sarebbero in continuo avvicinamento. Probabilmente, tra alcune centinaia (se non migliaia) di anni tale ineluttabile attrazione gravitazionale li porterà a collidere e fondersi. E a creare un corpo di dimensioni ancora maggiori, fenomeno conosciuto come merging.

Buchi neri, cosa sono?

I buchi neri sono corpi celesti estremamente compatti, dalla densità tale per cui nemmeno la luce è in grado di attraversarli. Quindi, si tratta di elementi privi di qualsiasi forma di radiazione, osservabili solo indirettamente grazie alla gravitazione di corpi vicini. Previsti dalla Relatività Generale, questi enormi punti interrogativi sembrano nati apposta per sfidare l’acume e l’intelligenza umani. Sebbene la definizione di tali elementi sia piuttosto recente (1967), l’ipotesi che la materia potesse soccombere è nata già nel 1783 dall’intuito di John Michell.

Nuova modalità d’individuazione dei buchi neri

Grazie allo studio e al lavoro del ricercatore Roberto Serafinelli e del suo team di astrofisici Inaf, oggi sappiamo che esistono due enormi buchi neri in “galassie attive” e in costante avvicinamento. Infatti, grazie al nuovo metodo pubblicato su The Astrophysical Journal della Cornell University, gli studiosi hanno esaminato grandi porzioni di galassie. L’obiettivo era individuare tra queste l’esistenza di segnali ripetuti o periodici in grado di suggerire la presenza di buchi neri supermassicci.
Serafinelli ha spiegato: “Abbiamo cercato la periodicità di un campione di 553 galassie attive, delle quali l’osservatorio spaziale Neil Gehrels Swift Observatory aveva preso dei dati con regolarità negli ultimi 10 anni“.
E ha proseguito: “Una di queste galassie, chiamata Markarian 915, mostra un segnale che si ripete periodicamente con cicli di circa tre anni per circa tre volte“. E ha soggiunto: “Questa è la prima volta che si osserva una sorgente con questo particolare comportamento nei raggi X“.

Cosa s’intende per galassie attive

Gli scienziati chiamano così le galassie nelle quali il buco nero centrale sta divorando la materia circostante a un ritmo notevole. In questo modo tali galassie producono un disco di accrescimento con emissione di onde elettromagnetiche nello spettro attiguo. E proprio grazie a tali turbamenti gravitazionali gli astrofisici dell’Inaf hanno potuto identificare i due sistemi binari di buchi neri supermassicci.

Il metodo nei dettagli

Anziché basarsi su osservazioni in banda ottica, gli scienziati dell’Inaf hanno deciso di concentrarsi sugli impulsi dei raggi X. E in particolare sui raggi X “duri”, o hard X-rays, ossia con frequenze più alte per sezione di spettro considerata. Proprio la periodicità riscontrata, con massimi e minimi di intensità, ha indicato agli studiosi la presenza non solo di un unico disco di accrescimento, ma addirittura di due. I due Titani.


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Alcune considerazioni dei ricercatori sulla scoperta

Paola Severgnini ha spiegato: “Comprendere a densità di buchi neri supermassicci binari nell’universo è cruciale per capire come si siano formati e quali siano i loro progenitori“. E ha aggiunto: “Questo fornirà importantissime informazioni sull’origine delle prime strutture di materia formatesi nell’universo e sull’evoluzione delle galassie“.
Inoltre, secondo Valentina Braito: “Questi processi di merging potrebbero innescare anche fenomeni di outflow su scale galattiche e influenzare successivamente l’evoluzione stessa della nuova galassia creatasi“. Al momento, il team attende nuovi dati per confermare o rivoluzionare le ipotesi formulate.

In conclusione

L’importanza di questa scoperta risiede proprio nello spalancare le porte ad altri studi sistematici sull’affascinante quanto oscuro sistema delle galassie. In particolare, grazie a questa analisi sarà possibile seguire con più precisione fenomeni di cui ancora si conosce poco come, ad esempio, il merging: lo scontro tra galassie che porta alla formazione di un nuovo corpo supermassiccio. Catturare le fasi di tali trasformazioni è anche l’obiettivo della missione Lisa, Laser Interferometer Space Antenna, dell’Agenzia spaziale europea.

Per ulteriori approfondimenti è possibile consultare il sito dell’Inaf.

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