Utilizzando Osservatorio Neil Gehrels Swift della NASAlanciato nel 2004, gli scienziati hanno scoperto a buco nero in una galassia lontana mordicchiando ripetutamente una stella simile al Sole. L’oggetto annuncia una nuova era della scienza Swift resa possibile da un nuovo metodo per analizzare i dati provenienti dal telescopio a raggi X (XRT) del satellite.
“L’hardware, il software e le competenze del suo team internazionale di Swift gli hanno permesso di adattarsi a nuove aree dell’astrofisica nel corso della sua vita”, ha affermato Phil Evans, astrofisico dell’Università di Leicester nel Regno Unito e membro di lunga data del team Swift.
“Neil Gehrels, da cui prende il nome la missione, ha supervisionato e incoraggiato molte di queste transizioni. Ora, questa nuova abilità sta facendo una scienza ancora più interessante”.
Evans ha condotto uno studio sulla sfortunata stella e sul suo affamato buco nero, collettivamente chiamato Swift J023017.0+283603 (o Swift J0230 in breve), che è stato pubblicato su Astronomia della natura.
Swift J0230 si è verificato a oltre 500 milioni di anni luce di distanza in una galassia denominata 2MASX J02301709+2836050, catturata qui dal telescopio Pan-STARRS alle Hawaii. Credito immagine: Neils Bohr Institute/Daniele Malesani
Quando una stella si avvicina troppo a un enorme buco nero, le forze gravitazionali creano intense maree che dividono la stella in un flusso di gas. Il bordo anteriore oscilla attorno al buco nero, mentre il bordo posteriore sfugge al sistema.
Questi episodi distruttivi sono chiamati eventi di perturbazione delle maree. Gli astronomi li vedono come bagliori di luce a più lunghezze d’onda creati quando i detriti si scontrano con un disco di materiale già in orbita attorno al buco nero.
Recentemente, gli astronomi hanno studiato le variazioni di questo fenomeno, che chiamano interruzioni mareali parziali o ripetute.
Anatomia di un buco nero. Crediti illustrativi: ESO, ESA/Hubble, M.Kornmesser/N.Bartmann; Etichette: NASA/CXC
Durante questi eventi, ogni volta che una stella in orbita passa vicino a un buco nero, la stella si rigonfia verso l’esterno e perde materiale, ma sopravvive. Il processo si ripete finché la stella non perde troppo gas e alla fine si rompe. Le caratteristiche della singola stella e del sistema del buco nero determinano il tipo di emissioni osservate dagli scienziati, creando un’ampia gamma di comportamenti da classificare.
Gli esempi precedenti includono uno sfogo che si verificava ogni 114 giornipotenzialmente causato da una stella gigante in orbita attorno a un buco nero con una massa di 78 milioni di volte quella del Sole. Un altro si ripresentava ogni nove ore attorno a un buco nero con 400.000 volte la massa del Sole, probabilmente causato da una cenere stellare orbitante chiamata nana bianca.
Il 22 giugno 2022, l’XRT ha catturato per la prima volta Swift J0230. Si è illuminato in una galassia a circa 500 milioni di anni luce di distanza nella costellazione settentrionale del Triangolo. L’XRT di Swift ha osservato nove ulteriori esplosioni dalla stessa posizione all’incirca ogni poche settimane.
Evans e il suo team propongono che Swift J0230 sia una perturbazione mareale ripetuta di una stella simile al Sole in orbita attorno a un buco nero con oltre 200.000 volte la massa del Sole. Si stima che la stella perda circa tre masse terrestri di materiale ad ogni passaggio.
Questo sistema collega altri tipi di presunte interruzioni ripetute e ha permesso agli scienziati di modellare il modo in cui le interazioni tra diversi tipi di stelle e dimensioni del buco nero influenzano ciò che osserviamo.
“Abbiamo cercato e cercato l’evento che si illuminava nei dati raccolti dal telescopio ottico/ultravioletto di Swift”, ha detto Alice Breeveld, ricercatrice presso il Mullard Space Science Laboratory (MSSL) dell’University College di Londra, che ha lavorato sullo strumento da prima dell’arrivo del satellite. lanciato.
«Ma non ce n’era traccia. La variabilità della galassia era interamente nei raggi X. Ciò ha contribuito a escludere altre potenziali cause.
La scoperta di Swift J0230 è stata possibile grazie a una nuova ricerca automatizzata di osservazioni XRT, sviluppata da Evans, chiamata Swift X-ray Transient Detector.
Dopo che lo strumento ha osservato una porzione di cielo, i dati vengono trasmessi a terra e il programma li confronta con le precedenti istantanee XRT dello stesso punto. Se quella porzione del cielo a raggi X è cambiata, gli scienziati ricevono un avviso.
Nel caso di Swift J0230, Evans e i suoi colleghi sono stati in grado di coordinare rapidamente ulteriori osservazioni della regione.
Swift è stato originariamente progettato per studiare i lampi di raggi gamma, le esplosioni più potenti del cosmo. Da quando il satellite è stato lanciato, tuttavia, gli scienziati hanno riconosciuto la sua capacità di studiare tutta una serie di oggetti celesti, come le perturbazioni delle maree e comete.
“Swift J0230 è stato scoperto solo circa due mesi dopo che Phil aveva lanciato il suo programma”, ha affermato S. Bradley Cenko, il principale investigatore della missione presso Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
“Ciò fa ben sperare per la capacità del rilevatore di identificare altri eventi transitori e per il futuro di Swift nell’esplorazione di nuovi spazi della scienza.”
Fonte: Amministrazione nazionale per l’aeronautica e lo spazio
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