Utilizzando la strumentazione presente sul satellite Neil Gehrels Swift della NASA, lanciato nel 2004, gli scienziati hanno individuato un buco nero in una galassia lontana che consuma periodicamente una stella simile al Sole. Una scoperta che annuncia una nuova era della vita operativa di Swift.

I risultati ottenuti sono frutto di un nuovo metodo utilizzato per analizzare i dati provenienti dal telescopio a raggi X (X-Ray Telescope, XRT) del satellite Swift. Phil Evans, astrofisico e membro del team Swift, ha affermato:

Nel corso della sua carriera operativa il satellite Swift è stato adattato a studiare nuove aree dell’astrofisica. Grazie a quest’ultima evoluzione, Swift sta fornendo risultati ancora più interessanti.

Maree stellari

Quando una stella si avvicina troppo a un enorme buco nero, le forze gravitazionali creano intense maree che la deformano. Quando le forze diventano insostenibili, la stella si sgretola trasformandosi in un flusso di gas.

Episodi distruttivi di questo tipo sono chiamati eventi di distruzione mareale (tidal distruption events). Gli astronomi li osservano come bagliori di luce, che hanno luogo quando i detriti gassosi si scontrano con un disco di materiale già in orbita attorno al buco nero.

Di recente, gli astronomi hanno studiato particolari variazioni di questo fenomeno, chiamate interruzioni mareali parziali (o ripetute). Durante questi eventi, ogni volta che una stella passa vicino a un buco nero, le intense maree deformano la stella e parte della materia stellare viene rubata dal buco nero, senza che però la stella si distrugga.

Il processo si ripete finché la stella non perde troppo gas, e alla fine si disintegra. Le caratteristiche della stella e del buco nero che la consuma determinano il tipo di emissioni osservate dagli scienziati.

Precedentemente sono stati osservati pochi esempi di interruzioni mareali parziali o ripetute. I dati ottenuti da queste osservazioni offrono quindi un nuovo punto di vista su un fenomeno ancora poco conosciuto. Nel video seguente un recap della scoperta. Credits: NASA GSFC

L’evento Swift J0230

Il 22 giugno 2022, l’XRT sul satellite Swift ha catturato per la prima volta immagini dell’evento, denominato Swift J0230. La luce raccolta proveniva da una galassia situata nella costellazione settentrionale del Triangolo, a circa 500 milioni di anni luce di distanza dalla Terra. L’XRT di Swift ha osservato nove ulteriori esplosioni nella stessa posizione con un intervallo di poche settimane.

Evans e il suo team hanno ipotizzato che Swift J0230 sia una perturbazione mareale ripetuta di una stella simile al Sole, in orbita attorno a un buco nero di oltre 200 mila masse solari. Si stima che la stella perda circa tre masse terrestri di gas ad ogni passaggio.

La scoperta è stata resa possibile grazie a una nuova ricerca automatizzata delle osservazioni dell’XRT, sviluppata da Evans e 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 immagini dello stesso punto. Se quella porzione del cielo è cambiata, gli scienziati ricevono un avviso. Nel caso di Swift J0230, Evans e i suoi colleghi sono stati in grado di programmare rapidamente ulteriori osservazioni della zona interessata.

Swift è stato originariamente progettato per studiare i lampi di raggi gamma. Da quando il satellite è stato lanciato, tuttavia, gli scienziati hanno riconosciuto la sua capacità di studiare tutta una serie di oggetti celesti, come gli eventi di distruzione mareale e le comete.

Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, è reperibile qui.