Il buco nero divora la stella e sputa i resti (torna sulla Terra)

La sfortunata stella è stata completamente distrutta, provocando un’esplosione luminosa da record che ha emesso più luce di 1.000 trilioni di soli messi insieme!

All’inizio di quest’anno, gli astronomi hanno scoperto una fonte di luce insolitamente brillante nel cielo notturno. Diversi telescopi, tra cui il Very Large Telescope (VLT), sono stati puntati verso la misteriosa fonte dai ricercatori di tutto il mondo. E indovina cosa? Il segnale proviene probabilmente da un getto di materiale (un getto) espulso da un buco nero supermassiccio a una velocità vicina alla luce. E quel getto risulta essere il prodotto di un buco nero che improvvisamente ha iniziato a divorare una stella vicina, rilasciando un’enorme quantità di energia.

Evento di disturbo di marea
Le stelle che accidentalmente si avvicinano troppo a un buco nero vengono fatte a pezzi dalle sue enormi forze di marea. Tale evento è anche chiamato a eventi di disturbo delle maree (TDE). In circa l’uno per cento dei casi, fasci di plasma e radiazioni emanano dai poli del buco nero rotante. Nel 1971, il pioniere del buco nero John Wheeler descrisse il concetto di jet TDE come “un tubetto di dentifricio schiacciato saldamente nel mezzo, provocando l’espulsione di materia da entrambe le estremità”.

Questa animazione mostra la materia che cade da una stella in un buco nero al centro di una galassia lontana, creando “getti” di materia e radiazioni. Parte del materiale della stella viene risucchiato e vortica attorno al buco nero, creando il disco raffigurato sopra. In rari casi (come questo), materia e radiazione vengono espulse dai poli del buco nero. Nel caso di AT2022cmc, questi “getti” sono stati rilevati con diversi telescopi, compreso il VLT, che ha stabilito che si trattava dell’esempio più distante di tale evento.

Raro
Questi tipi di fenomeni sono estremamente rari e non si rivelano facilmente, il che li rende difficili da studiare. “Finora abbiamo visto solo una manciata di TDE a propulsione a reazione, e questi sono ancora eventi molto esotici e poco conosciuti”, ha affermato il ricercatore Nial Tanvir. Gli astronomi sono quindi costantemente alla ricerca di questi fenomeni estremi per capire esattamente come si formano i getti e perché si verificano solo a TDE così bassi.

Caccia al tesoro
Come parte di questa ricerca, molti telescopi scansionano regolarmente il cielo alla ricerca di segni di eventi di breve durata, spesso estremi, che possono poi essere esaminati in modo più dettagliato da telescopi come il VLT. Nel febbraio di quest’anno, gli astronomi hanno poi scoperto la misteriosa nuova fonte di luce visibile. Chiamato AT2022cmc, l’evento somigliava a un lampo di raggi gamma, la sorgente di luce più potente dell’universo. La prospettiva di assistere a questo raro fenomeno ha spinto gli astronomi ad attivare telescopi in tutto il mondo per dare un’occhiata più da vicino alla misteriosa fonte di luce.

Più fresco e brillante di sempre
Un totale di 21 telescopi hanno raccolto tutti i tipi di luce, dai raggi gamma ad alta energia alle onde radio. Sono state discusse diverse teorie su ciò che potrebbe aver causato il lampo di luce. Ma alla fine, l’unico scenario che si adatta ai dati è un raro TDE, in cui una stella sfortunata viene inghiottita da un buco nero affamato. Quando poi la materia stellare cade nel buco nero, rilascia un’esplosione di energia luminosa che i ricercatori possono rilevare. E dei pochi jet TDE scoperti finora, AT2022cmc è sia il più lontano che il più luminoso.

Come?
La sorgente si trova a circa 8,5 miliardi di anni luce di distanza, più della metà dell’universo. La luce di AT2022cmc ha iniziato il suo viaggio quando l’Universo aveva solo circa un terzo della sua età attuale. Come può un evento così lontano apparire così luminoso nei nostri cieli? Il team pensa che il getto sputato possa puntare direttamente verso la Terra, rendendo il segnale più luminoso che se il getto puntasse in una direzione diversa.

luce visibile
Non è nemmeno l’unica cosa speciale. “I pochi TDE a reazione osservati fino ad oggi sono stati inizialmente individuati da telescopi che rilevavano raggi X e gamma ad alta energia”, ha detto Perley. “Ma AT2022cmc è la prima scoperta di un TDE in luce visibile.” Ciò significa che apparentemente esiste un altro modo per rilevare i TDE con i getti e studiare questi rari eventi negli ambienti estremi attorno ai buchi neri.

Le osservazioni forniscono maggiori informazioni sui buchi neri supermassicci. Questo potrebbe far luce su come i buchi neri si nutrono e crescono. Inoltre, la caccia ai TDE continua senza sosta. E potrebbero essercene molti altri da scoprire nel prossimo futuro. Nei prossimi anni verranno messi in funzione telescopi più potenti in grado di rivelare i TDE. “Ci aspettiamo di trovare molti più TDE in futuro”, afferma il ricercatore Matteo Lucchini. “Poi possiamo anche scoprire esattamente come i buchi neri lanciano i getti estremamente potenti osservati”.