I potenti getti dei buchi neri supermassicci potrebbero innescare esplosioni di novae non correlate
I getti dei buchi neri supermassicci sono fenomeni straordinari che potrebbero avere effetti più ampi di quanto si pensasse. Questi getti, che si estendono per milioni di anni luce, contengono particelle che si muovono quasi alla velocità della luce con energie incredibili. Recenti studi suggeriscono che tali getti potrebbero influenzare eventi apparentemente non correlati, come le esplosioni di novae.
Il fenomeno delle novae
Cos’è una nova? Una nova è un improvviso aumento di luminosità di una vecchia nana bianca. Questo residuo stellare, che ha esaurito il suo combustibile nucleare, ruba materiale da una stella compagna, accumulando idrogeno sulla sua superficie. Quando l’idrogeno raggiunge temperature estremamente elevate, esplode, rendendo la nana bianca molto più luminosa. Questo evento non distrugge la nana bianca, che può ripetere il processo più volte.
Osservazioni con il telescopio spaziale Hubble
Gli astronomi hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble per osservare M87, una grande galassia ellittica. Il buco nero supermassiccio al centro di M87, noto come M87*, è stato il primo buco nero mai fotografato. Questo colosso ha una massa pari a 6,5 miliardi di volte quella del Sole e emette getti di particelle che si estendono per 3.000 anni luce.
Interazione tra getti e novae
Effetti dei getti sui sistemi stellari
Se ci si trovasse sul percorso di uno di questi getti, si verrebbe ridotti alle particelle costituenti. Tuttavia, il team di ricerca non si aspettava che la vicinanza ai getti potesse avere un effetto significativo. Nelle vicinanze del getto, infatti, si osservano il doppio delle novae rispetto ad altre zone della galassia, che si trova a circa 53 milioni di anni luce da noi. “Non sappiamo cosa stia succedendo, ma è una scoperta molto eccitante,” ha dichiarato Alec Lessing della Stanford University. “Questo significa che c’è qualcosa che ci sfugge nella nostra comprensione di come i getti dei buchi neri interagiscono con l’ambiente circostante.”
Ipotesi sui meccanismi di interazione
I risultati suggeriscono che la presenza del getto potrebbe portare alla formazione di un numero doppio di sistemi che possono diventare novae, oppure che i getti facciano esplodere le nane bianche due volte più velocemente. Al momento, non è chiaro quale delle due ipotesi sia corretta. “Il getto potrebbe in qualche modo spingere il combustibile di idrogeno sulle nane bianche, causando eruzioni più frequenti,” ha spiegato Lessing. “Ma non è chiaro se si tratti di una spinta fisica. Potrebbe essere l’effetto della pressione della luce emanata dal getto. Quando si consegna idrogeno più velocemente, si ottengono eruzioni più rapide. Qualcosa potrebbe raddoppiare il tasso di trasferimento di massa sulle nane bianche vicino al getto.”
Ulteriori considerazioni e studi futuri
Altre possibili spiegazioni
Un’altra idea considerata dal team è che il getto riscaldi la stella compagna della nana bianca, facendola traboccare ulteriormente e riversare più idrogeno sulla nana bianca. Tuttavia, i calcoli hanno mostrato che questo riscaldamento non è sufficientemente grande da avere tale effetto. “Non siamo i primi a dire che sembra esserci più attività intorno al getto di M87,” ha detto Michael Shara dell’American Museum of Natural History di New York City. “Ma Hubble ha mostrato questa attività aumentata con molti più esempi e significatività statistica rispetto a quanto avessimo mai avuto prima.”
Osservazioni statistiche
Il team ha osservato 94 novae distribuite su circa un terzo di M87, con la maggior parte di esse che si verificano intorno al getto. In media, c’è una nova diversa che esplode in M87 ogni giorno. Con centinaia di miliardi di galassie nell’universo, ci sono 1 milione di novae che si verificano ogni secondo. “Stiamo assistendo a un fenomeno intrigante ma sconcertante,” ha commentato Chiara Circosta, ricercatrice dell’Agenzia Spaziale Europea non coinvolta nello studio. Circosta studia l’impatto che i buchi neri supermassicci in accrescimento hanno sulle galassie che li ospitano nell’universo distante. “Questa scoperta mi ha molto sorpresa. Osservazioni così dettagliate di galassie vicine sono preziose per ampliare la nostra comprensione di come i getti interagiscono con le loro galassie ospiti e potenzialmente influenzano la formazione stellare.”
Un articolo che descrive i risultati è stato accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal ed è disponibile su arXiv.
