Utilizzando il telescopio spaziale Hubble, un team di ricerca ha scoperto che il getto relativistico emesso dal buco nero supermassiccio M87*, all’interno della galassia M87, sembra causare eruzioni nelle stelle che si trovano lungo la sua traiettoria.
Queste eruzioni stellari sarebbero novae, e di solito ogni giorno, da qualche parte in M87, erutta una nova. Ma Hubble ha trovato il doppio delle novae vicino al getto rispetto ad altre parti della galassia gigante, durante i mesi in cui ha osservato il sistema.
Questa scoperta ha sorpreso e sconcertato gli scienziati, ma al tempo stesso sta offrendo la possibilità di capire meglio come i getti di particelle ad altissima energia rigurgitati dai buchi neri supermassicci interagiscano con l’ambiente circostante.
“Non siamo i primi ad affermare che sembra che ci sia più attività in corso attorno al getto M87” ha affermato il co-investigator Michael Shara, dell’American Museum of Natural History di New York. “Ma Hubble ha mostrato questa attività potenziata con molti più esempi e significatività statistica di quanto avessimo mai fatto prima”.
Cosa sono le eruzioni stellari?
Un’eruzione stellare è un fenomeno violento durante il quale una stella rilascia grandi quantità di energia sotto forma di materia e radiazione nello spazio circostante. Queste eruzioni possono variare in intensità e origine, ma tutte coinvolgono una rapida e potente emissione di energia dalla stella. Gli eventi principali sono:
- Eruzioni di brillamento (flares), tipiche delle stelle come il Sole, in cui intensi campi magnetici rilasciano improvvisamente energia, causando un’esplosione di radiazione elettromagnetica.
- Espulsioni di massa coronale (Coronal Mass Ejections, CME), che accompagnano i brillamenti solari e rilasciano enormi quantità di plasma nello spazio.
- Eruzioni di novae, in cui una nana bianca risucchia materia da una stella compagna, provocando un’esplosione termonucleare sulla superficie della nana bianca.
- Supernovae o ipernovae, quando una stella massiccia esplode alla fine della sua vita, rilasciando energia a livelli estremi.
Nel caso in esame, Hubble ha trovato un gran numero di novae vicino al getto relativistico di M87*, un numero doppio rispetto ad altre aree di M87 e dintorni.
Il getto relativistico di M87* e le eruzioni
Il getto relativistico di M87* viene lanciato da un buco nero centrale da 6.5 miliardi di masse solari, circondato da un disco di materia (radiazione e gas caldo ionizzato, ovvero plasma) i movimento vorticoso.
Il buco nero, mentre la materia ricade al suo interno, lancia un getto di plasma lungo 3000 anni luce che sfreccia nello spazio a una velocità prossima a quella della luce. Tutto ciò che viene catturato da questo raggio energetico rimane distrutto, ma a quanto sembra anche trovarsi nelle vicinanze del suo deflusso è altrettanto rischioso.
Già poco dopo il lancio di Hubble nel 1990, gli astronomi avevano utilizzato la prima generazione della Faint Object Camera per osservare M87. Avevano notato eventi transitori bluastri, forse novae, ma la visuale ristretta non permetteva di confrontare la regione del getto con le aree circostanti. Per oltre due decenni, questi risultati erano rimasti un mistero.
e le posizioni (croci azzurre) di tutte le 94 novae rilevate in M87 dall’ultimo studio. Sono mostrate anche (croci rosa) le 41 novae
di Shara et al. (2016). Credits: Lessing et al. 2024
Di recente, Hubble ha osservato M87 per 9 mesi con strumenti più avanzati, monitorando ogni cinque giorni per rilevare novae. Alla fine del programma, ha identificato 94 novae nel terzo della galassia osservata. E i ricercatori hanno scoperto un eccesso di novae lungo il getto del buco nero, confermando l’influenza del getto su di esse con analisi statistiche.
Possibili spiegazioni
Secondo gli autori dello studio, guidato da Alec Lessing della Stanford University, è possibile che questo getto spazzi via l’idrogeno sulle nane bianche, rendendole più propense a eruzioni frequenti. Tuttavia, non è ancora chiaro se questa sia una spinta fisica o se derivi per esempio dalla pressione della luce emessa dal getto stesso.
Un’altra ipotesi suggerisce che il getto riscaldi la stella compagna della nana bianca, provocando un rilascio maggiore di idrogeno. Tuttavia, i calcoli dei ricercatori indicano che questo riscaldamento non dovrebbe essere sufficiente per spiegare il fenomeno osservato con Hubble.
Intanto, gli scienziati sottolineano che il risultato è stato ottenuto solo grazie alle capacità uniche di Hubble, poiché i telescopi terrestri non sono in grado di distinguere eruzioni stellari vicino al nucleo luminoso della galassia. Questa scoperta sottolinea quindi l’importanza di Hubble nell’osservazione delle novae, fenomeni comuni nell’Universo che altrimenti resterebbero invisibili. E lascia sperare che ulteriori studi chiariscano questi risultati.
Lo studio è reperibile qui.
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