Questa stella è sopravvissuta a un buco nero ma è tornata per fargli finire il lavoro
Una stella fatta a pezzi da un buco nero.
I fulmini non colpiscono due volte, ma i buchi neri a quanto pare sì. Un gruppo internazionale di ricercatori guidati dagli astronomi dell'Università di Tel Aviv ha osservato un brillamento causato dalla caduta di una stella su un buco nero e dalla sua distruzione.
Sorprendentemente, questo brillamento si è verificato circa due anni dopo un brillamento quasi identico, denominato AT 2022dbl, proveniente dallo stesso luogo. Si tratta del primo caso confermato di una stella sopravvissuta all'incontro con un buco nero supermassiccio e che è tornata a cercare guai. Questa scoperta ribalta la saggezza convenzionale su questi eventi di perturbazione mareale e suggerisce che questi brillamenti spettacolari potrebbero essere solo l'atto iniziale di una storia più lunga e complessa.
Lo studio è stato condotto dalla dott.ssa Lydia Makrygianni (ex postdoc presso l'Università di Tel Aviv e attualmente ricercatrice presso l'Università di Lancaster nel Regno Unito) sotto la supervisione del prof. Iair Arcavi, membro del Dipartimento di Astrofisica dell'Università di Tel Aviv e direttore dell'Osservatorio Wise di Mizpe Ramon. Alla ricerca hanno partecipato anche il Prof. Ehud Nakar, presidente del Dipartimento di Astrofisica, e le studentesse Sara Faris e Yael Dgany del gruppo di ricerca di Arcavi, oltre a numerosi collaboratori internazionali.
I risultati sono pubblicati nel numero di luglio di The Astrophysical Journal Letters.
I ricercatori spiegano che al centro di ogni grande galassia si trova un buco nero che ha una massa da milioni a miliardi di volte superiore a quella del sole. Un buco nero supermassiccio di questo tipo esiste anche nella nostra Via Lattea e la sua scoperta è stata premiata con il Nobel 2020 per la fisica. Ma oltre a sapere che esistono, non è ben chiaro come si formino questi mostri, né come influenzino le galassie che li ospitano.
Una delle sfide principali nella comprensione di questi buchi neri è che sono, beh, neri. Un buco nero è una regione dello spazio in cui la gravità è così forte che nemmeno la luce può sfuggire. Il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea è stato scoperto grazie al movimento delle stelle nelle sue vicinanze. Ma in altre galassie, più distanti, questo movimento non può essere percepito.
Per fortuna, o per sfortuna, a seconda dei punti di vista, ogni 10.000-100.000 anni una stella si avvicina troppo al buco nero supermassiccio al centro della sua galassia e viene fatta a pezzi. Metà della stella sarà “inghiottita” dal buco nero e metà sarà scagliata verso l'esterno. Quando il materiale cade su un buco nero, lo fa in modo circolare, come l'acqua che scende dallo scarico della vasca da bagno.
Intorno ai buchi neri, tuttavia, la velocità del materiale in rotazione si avvicina alla velocità della luce, il materiale si riscalda e irradia brillantemente. Una stella così sfortunata “illumina” il buco nero per alcune settimane o mesi, offrendo agli astronomi una breve opportunità di studiarne le proprietà.
Stranamente, però, questi brillamenti non si sono comportati come previsto. La loro brillantezza e la loro temperatura erano molto più basse di quanto previsto. Dopo circa un decennio di tentativi per capirne il motivo, AT 2022dbl potrebbe aver fornito la risposta.
La ripetizione del primo brillamento in modo quasi identico due anni dopo implica che almeno il primo brillamento è stato il risultato di una parziale distruzione della stella, con gran parte di essa che è sopravvissuta ed è tornata per un ulteriore passaggio (quasi identico). Questi brillamenti sono quindi più uno “spuntino” del buco nero supermassiccio che un “pasto”.
“La domanda ora è se vedremo un terzo brillamento dopo altri due anni, all'inizio del 2026”, dice il Prof. Arcavi. “Se vedremo un terzo brillamento”, continua Arcavi, "significa che anche il secondo è stato il parziale sconvolgimento della stella. Quindi forse tutti i brillamenti di questo tipo, che da un decennio cerchiamo di interpretare come interruzioni stellari complete, non sono come pensavamo".
Se non si verifica un terzo brillamento, allora il secondo brillamento potrebbe essere stato la rottura completa della stella. L'implicazione è che le perturbazioni parziali e quelle complete sembrano quasi identiche, una previsione fatta prima di questa scoperta dal gruppo di ricerca del professor Tsvi Piran dell'Università Ebraica.
“In ogni caso”, aggiunge Arcavi, “dovremo riscrivere la nostra interpretazione di questi brillamenti e di ciò che possono insegnarci sui mostri che si nascondono al centro delle galassie”.