La maggior parte di noi pensa che i buchi neri supermassicci siano vortici gravitazionali perennemente affamati e continuamente intenti a divorare stelle, ma, in realtà, non succede così spesso. Ad esempio, sembra che il buco nero al centro della nostra galassia si nutra più o meno ogni 100.000 anni.
Quindi è un’occasione abbastanza speciale per gli astronomi l’aver appena osservato le conseguenze immediate dell’azione di uno di questi buchi neri. In effetti, è la prima volta che viene individuato un buco nero nell’atto di divorare una stella e sono moltissimi i telescopi che sono stati puntati verso il raro evento.
Queste osservazioni hanno fornito un’enorme quantità di dati che possono aiutare a perfezionare la nostra comprensione di come i buchi neri supermassicci inghiottono le stelle provocando quelli che sono noti come eventi di disturbo delle maree (TDE).
Questo particolare TDE si è verificato attorno a un buco nero supermassiccio 6,3 milioni di volte la massa del Sole (il nostro Sagittario A * della Via Lattea è grande 4 milioni di masse solari), in una galassia chiamata 2MASX J07001137-6602251, situata a circa 375 milioni di anni luce di distanza.
Questo TDE si è verificato nella minuscola chiazza di cielo che viene continuamente sorvegliata dal telescopio TESS della NASA per la caccia agli esopianeti. A sua volta, TESS viene monitorato dall’All- Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN).
Quando TESS ha registrto una fonte di luce più luminosa del solito, gli astronomi sono stati immediatamente allertati e sono entrati in azione per puntare un certo numero di telescopi verso 2MASX J07001137-6602251.
Agli occhi degli astronomi è apparso un buco nero supermassiccio che aveva catturato una stellaa. Il team non ha ancora determinato la massa della vittima, ma l’evento è stato così energico da produrre un picco di luce di oltre 10 ordini di grandezza più luminoso del Sole e quattro volte più luminoso della galassia che lo ospita.
“Questo è la prima volta che vediamo in diretta un TDE e, poiché TESS stava già monitorando la parte del cielo in cui è successo, siamo riusciti a vedere esattamente quando ha iniziato a diventare più luminoso,” ha detto a ScienceAlert l’astronomo Tom Holoien del Carnegie Science. “Finora erano noti solo 4 o 5 TDE individuati poco prima del picco, nessuno di questi è stato individuato così precocemente“.
L’evento – chiamato ASASSN-19bt – è stato rilevato da TESS il 29 gennaio 2019. Poiché sembrava provenire dalla regione centrale della galassia ospite, era necessario uno sguardo più attento. Il 31 gennaio, il team ha studiato la regione utilizzando lo spettrografo 3 a bassa dispersione (LDSS-3), montato sul telescopio Magellan Clay in Cile.
Ciò rivelò che l’evento era probabilmente un TDE e furono prese più osservazioni; l’Osservatorio Swift della NASA ha osservato l’evento nell’ultravioletto e nei raggi X; l’ESA XMM-Newton prese spettri; e i telescopi terrestri dell’Osservatorio di Las Cumbres hanno acquisito immagini ottiche.
ASASSN-19bt ha raggiunto la massima luminosità il 4 marzo 2019 e il team ha continuato a osservare l’evento per mesi, anche se il loro documento copre solo fino al 10 aprile.
E ci sono state alcune grandi sorprese.
“Il satellite Swift della NASA ha evidenziato che, per i primi giorni dopo la scoperta, il TDE è diventato più debole e si è notevolmente raffreddato. Questo non è mai stato visto prima, in genere i TDE aumentano progressivamente di luminosità prima del picco e la temperatura in genere rimane costante “, ha spiegato Holoien.
“In questo caso, abbiamo visto sia la luminosità che la temperatura calare bruscamente prima di riprendere a seguire la solita evoluzione che avevamo già visto prima. Questa potrebbe anche essere una caratteristica comune nei TDE, ma non lo sappiamo, perché su nessun TDE avevamo potuto prendere informazioni così precocemente“.
Inoltre, la galassia ospite è più giovane e più polverosa di altre galassie in cui tali eventi sono stati osservati. E, mentre il TDE si schiariva verso il picco, l’aumento della luminosità era molto regolare. Questo è qualcos’altro che non era mai stato visto prima.
Nella prima parte delle osservazioni, le emissioni provengono da molto vicino al buco nero, ha detto Holoien – forse alcune decine di volte le dimensioni dell’orizzonte degli eventi, vicino al buco nero come lo sono Marte o la Terra il Sole.
Pensando a quanto è lontana quella galassia, è una cosa straordinaria.
“In realtà ho avuto i brividi quando ho visto la curva della luce di TESS per la prima volta, perché non è stata osservata alcuna TDE da nessuna parte vicino o con cadenza così rapida“, ha detto. “Quando l’ho visto, ho capito che avremmo acquisito un set di dati straordinario – e poi abbiamo trovato anche gli altri aspetti interessanti“.
Il team ha continuato a monitorare ASASSN-19bt per tre mesi dopo il picco e pubblicherà i risultati in un documento separato. Segnerà il set di dati più completo mai pubblicato per un evento di perturbazione delle maree.
“Queste osservazioni sono così precoci che pur essendo generalmente in linea con i modelli fisici, nessuna teoria aveva previsto esattamente ciò che vediamo, quindi speriamo che queste osservazioni ci aiutino a perfezionare quei modelli”, ha concluso Holoien.
La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal.
