Un astronomo dell’Università del Michigan ha studiato a fondo una stella che è stata fatta a pezzi quando si è avventurata troppo vicino ad a buco nero gigante e poi le sue parti interne furono gettate nello spazio.
L’illustrazione di questo artista raffigura l’“evento di interruzione delle maree” (TDE) chiamato ASASSN-14li, che è al centro dell’ultimo studio. Quando una stella si avvicinava troppo al buco nero supermassiccio del sistema, la forte gravità la faceva a pezzi. L’impressione di questo artista raffigura le conseguenze di questa distruzione. Dopo che la stella fu fatta a pezzi, parte del suo gas (rosso) rimase in orbita e cadde nel buco nero. Una parte del gas è stata portata via dal vento (blu). Credito immagine: NASA/CXC/Università del Michigan/J. Miller et al; Illustrazione della NASA/CXC/M.Weiss
Il gruppo di ricerca ha utilizzato l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e l’XMM-Newton dell’ESA per studiare la quantità di azoto e carbonio vicino a un buco nero noto per aver fatto a pezzi una stella.
Gli astronomi pensano che questi elementi siano stati creati all’interno della stella prima che questa venisse fatta a pezzi mentre si avvicinava al buco nero. I risultati sono pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.
“Stiamo vedendo il coraggio di quella che era una stella”, ha detto Jon Miller, professore di astronomia dell’UM che ha condotto lo studio. “Gli elementi lasciati indietro sono indizi che possiamo seguire per capire che tipo di stella ha incontrato la sua fine”.
Negli ultimi anni gli astronomi hanno trovato molti esempi di “eventi di distruzione delle maree”, in cui le forze gravitazionali di un enorme buco nero distruggono una stella. Ciò provoca un bagliore, spesso osservato nella luce ottica, ultravioletta e nei raggi X, poiché i detriti della stella vengono riscaldati. Questo, chiamato ASASSN-14li, si distingue per diversi motivi.
Al momento della scoperta, nel novembre 2014, si trattava della perturbazione mareale più vicina alla Terra (290 milioni di anni luce) in circa un decennio. A causa di questa vicinanza, ASASSN-14li ha fornito dettagli straordinari sulla stella distrutta.
Il team di Miller ha applicato nuovi modelli teorici per effettuare stime migliori, rispetto al lavoro precedente, della quantità di azoto e carbonio attorno al buco nero.
“Qui abbiamo usato i raggi X per osservare la composizione elementare di un evento di distruzione mareale e abbiamo trovato uno strano schema che è coerente con una stella moderatamente massiccia (3 masse solari)”, ha detto Miller.
“Questo ci dà la certezza che si trattasse davvero di una singola stella ad essere distrutta, ma indica anche una massa stellare inaspettatamente elevata per un evento del genere. Questo potrebbe dirci quale sia la popolazione di stelle più vicina ai buchi neri massicci in altre galassie”.
La stella in ASASSN-14li è quindi una delle più massicce, e forse la più massiccia, che gli astronomi abbiano visto finora fatta a pezzi da un buco nero.
“ASASSN-14li è entusiasmante perché una delle cose più difficili con le interruzioni mareali è riuscire a misurare la massa della stella sfortunata, come abbiamo fatto qui”, ha affermato il coautore Enrico Ramirez-Ruiz dell’Università della California, Santa Cruz.
“Osservare la distruzione di una stella massiccia da parte di un buco nero supermassiccio è affascinante perché si prevede che le stelle più massicce siano significativamente meno comuni rispetto alle stelle di massa inferiore”.
All’inizio di quest’anno, un altro team di astronomi ha segnalato l’evento “Scary Barbie” in cui hanno stimato che una stella con circa 14 volte la massa del sole sia stata distrutta da un buco nero.
Tuttavia, questo è solo un candidato per una perturbazione mareale, con la stima della massa della stella basata principalmente sulla luminosità del bagliore, non su un’analisi dettagliata del materiale attorno al buco nero come nel caso di ASASSN-14li.
Un altro aspetto interessante del risultato ASASSN-14li è ciò che significa per gli studi futuri, dicono i ricercatori. Gli astronomi hanno visto stelle moderatamente massicce come ASASSN-14li nell’ammasso stellare contenente il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia.
Pertanto, la capacità di stimare le masse stellari delle stelle disgregate dalle maree offre potenzialmente agli astronomi un modo per identificare la presenza di ammassi stellari attorno ai buchi neri supermassicci nelle galassie più distanti.
Fino a questo studio c’era una forte possibilità che gli elementi osservati nei raggi X potessero provenire dal gas rilasciato in precedenti eruzioni dal buco nero supermassiccio. Lo schema degli elementi qui analizzati, tuttavia, sembra provenire da una singola stella.
Un precedente lavoro pubblicato nel 2017 da Chenwie Yang dell’Università della Scienza e della Tecnologia di Hefei, in Cina, utilizzava dati ultravioletti provenienti dal telescopio spaziale Hubble della NASA per dimostrare che c’è una maggiore quantità di azoto rispetto al carbonio in ASASSN-14li, ma in una quantità inferiore rispetto a quella di Miller. trovato dal team utilizzando i dati dei raggi X.
Quegli autori potevano solo affermare che la stella è più massiccia di 0,6 volte la massa del sole.
Miller afferma che gran parte dell’astronomia svolta alla UM viene realizzata utilizzando telescopi orbitanti che coprono una vasta gamma di luce, dall’infrarosso all’ottico, all’ultravioletto, ai raggi X.
“Siamo fortunati ad avere qui un gruppo di scienziati molto attivo ed energico che studia i buchi neri nei raggi X”, ha detto Miller.
Scritto da Megan Watzke, Osservatorio a raggi X Chandra, NASA
Fonte: Università del Michigan
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
