Un nucleo stellare che collassa in un buco nero manterrà la sua massa precedente ma concentrata in uno spazio molto più piccolo e denso – il che significa che i buchi neri guadagnano massa inghiottendo – o accumulando – la materia oltre il loro orizzonte degli eventi.
Ma i buchi neri supermassicci sono così grandi che il principale modello previsto del collasso dei buchi neri stellari potrebbe non essere applicabile (soprattutto perché non siamo nemmeno sicuri che ci siano dei buchi neri tra queste due dimensioni).
Ora una squadra di astronomi potrebbe aver scoperto un indizio su come questi buchi neri supermassicci raggiungano dimensioni così gigantesche. Sono riusciti a individuare uno di questi buchi neri nell’atto di divorare la materia, una cosa che non è mai stata vista prima.
In precedenza, si pensava che i buchi neri supermassicci fossero dotati di due modalità di “alimentazione”. Il primo è noto come un evento di interruzione di marea, che avviene quando un buco nero cattura nella sua rete gravitazionale una stella, lacerandola violentemente e assorbendola, almeno in parte. Il secondo è un nucleo galattico attivo, ovvero l’accumulo quasi continuo di polvere e gas da un disco di accrescimento che gira intorno al buco nero, come l’acqua che scende da uno scarico.
Entrambi questi eventi producono una firma specifica e riconoscibile attraverso una varietà di spettri, un improvviso, breve picco che dura solo pochi mesi per un evento di interruzione delle maree; o un segnale più debole, continuo, che dura diversi anni per un nucleo galattico attivo.
Ora, però, gli astronomi che utilizzano la rete ASAS-SN hanno individuato un tipo di segnale completamente nuovo, proveniente da un evento chiamato AT 2017bgt, individuato attorno a un buco nero supermassiccio, grande 14 milioni di volte la massa del Sole.
“L’improvviso brillamento di AT 2017bgt ricorda un evento di interruzione delle maree“, ha spiegato l’astrofisico Benny Trakhtenbrot dell’ETH di Zurigo.
“Ci siamo subito resi conto che questa volta c’era qualcosa di insolito: il primo indizio era una componente aggiuntiva della luce, che non era mai stata vista negli eventi di interruzione delle maree“.
Lui e il suo team hanno raccolto oltre un anno di dati sul buco nero, e alla fine sono giunti alla conclusione che quanto osservato non corrispondeva ad alcuna tipologia di accrescimento del buco nero osservato prima. In questa osservazione l’emissione ottica e ultravioletta attorno al buco nero era aumentata di circa il 50 percento per oltre un anno, e l’emissione di raggi X era cresciuta di diversi fattori, prima di cessare.
Secondo gli scienziati coinvolti nello studio, quanto osservato è stato causato dal buco nero che si nutriva di gas dallo spazio circostante. Per averne la conferma saranno, però, necessarie altre osservazioni, soprattutto perché, a quanto risulta dai dati rilevati, la quantità di gas coinvolta nell’evento era maggiore della massa di una stella.
“Un buco nero posizionato al centro di un nucleo galattico attivo sta come sotto la pioggia: riceve un rivolo costante di materia che potrebbe variare un po’ di intensità nel tempo, ma dura per un po’. Un evento di interruzione delle maree è un po’ come se il buco nero venisse colpito da un irrigatore, riceve un singolo getto d’acqua molto intenso“, ha spiegato l’astronomo Andy Howell dell’Osservatorio Las Cumbres.
“Ma questo nuovo tipo di flare è come essere colpito da un lanciafiamme in faccia. Ora dobbiamo capire, ‘Come diavolo la natura ha prodotto questo?’ I buchi neri sono anche più strani di quanto pensassimo. ”
Nello studio, il team ha identificato altri due probabili eventi recenti di alimentazione di un buco nero con la stessa firma, il che significa che ci sono buone probabilità che 2017bgt non sia stato solo un fenomeno anomalo. Significa anche che vi sono buone probabilità che questo tipo di evento verrà osservato di nuovo in futuro.
“Speriamo di scoprire molti altri eventi simili e di seguirli con diversi telescopi che lavorano in tandem“, ha detto l’astrofisico Iair Arcavi dell’Università di Tel Aviv.
“Questo è l’unico modo per completare la nostra immagine del modo in cui un buco nero cresce, per capire cosa ne accelera la crescita e, forse, alla fine risolvere il mistero di come si formano questi mostri giganti.”
