AGI - Usando telescopi dell'ESO (European Southern Observatory) e di altre organizzazioni in tutto il mondo, alcuni astronomi hanno individuato una rara esplosione di luce proveniente da una stella che viene lacerata da un buco nero supermassiccio. Il fenomeno, noto come evento di distruzione mareale, è l'esplosione più vicina di questo tipo mai registrata finora: si trova a poco più di 215 milioni di anni luce dalla Terra, ed è stato studiato con dettagli senza precedenti.
La ricerca è stata pubblicata oggi dalla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. "L'idea di un buco nero che 'risucchia' una stella vicina suona come fantascienza. Ma questo è esattamente ciò che accade in un evento di distruzione mareale", afferma Matt Nicholl, docente e assegnista della Royal Astronomical Society presso l'Università di Birmingham, nel Regno Unito, e autore principale del nuovo studio. Ma questi eventi di distruzione mareale, in cui una stella sperimenta la cosiddetta "spaghettificazione" mentre viene risucchiata da un buco nero, sono rari e non sempre facili da studiare.
Il gruppo di ricercatori ha puntato il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO e l'NTT (New Technology Telescope) dell'ESO verso un nuovo lampo di luce avvenuto lo scorso anno vicino a un buco nero supermassiccio, per indagare in dettaglio cosa succede quando una stella viene divorata da tale un mostro.
Gli astronomi sanno cosa dovrebbe accadere in teoria. "Quando una stella sfortunata si avvicina troppo a un buco nero supermassiccio al centro di una galassia, l'estrema attrazione gravitazionale del buco nero distrugge la stella, formandone sottili flussi di materiale", spiega l'autore dello studio Thomas Wevers, assegnista dell'ESO a Santiago, Cile, che lavorava all'Institute of Astronomy, Università di Cambridge, Regno Unito, quando ha condotto la ricerca. Quando alcuni dei sottili filamenti di materiale stellare, simili a spaghetti, cadono nel buco nero avviene appunto la "spaghettificazione", e durante il processo viene rilasciato un brillante bagliore di energia, che gli astronomi possono rilevare.
Anche se potente e vivida, finora gli astronomi hanno avuto difficoltà a indagare questa esplosione di luce, che è spesso oscurata da una cortina di polvere e detriti. Solo ora sono riusciti a far luce sull'origine di questa cortina. "Abbiamo scoperto che, quando un buco nero divora una stella, può lanciare una potente esplosione di materiale verso l'esterno che ostruisce la nostra vista", aggiunge Samantha Oates, anche lei all'Università di Birmingham. Ciò accade perché l'energia rilasciata quando il buco nero divora il materiale stellare spinge i detriti della stella verso l'esterno.
La scoperta è stata possibile perché l'evento di distruzione mareale studiato dal team, AT2019qiz, è stato trovato poco tempo dopo che la stella era stata squarciata. "Poiché l'abbiamo individuato in anticipo, abbiamo potuto effettivamente vedere la cortina di polvere e detriti che si alzava mentre il buco nero lanciava un potente flusso di materiale con velocità fino a 10.000 chilometri al secondo", afferma Kate Alexander, Einstein Fellow della NASA a Northwestern University negli Stati Uniti. "Questa singolare 'sbirciatina dietro le quinte' ha fornito la prima opportunità di individuare l'origine del materiale oscurante e di seguire in tempo reale come finisca per avvolgere il buco nero", aggiunge.
Il gruppo ha effettuato osservazioni di AT2019qiz, situata in una galassia a spirale nella costellazione di Eridanus, per un periodo di 6 mesi, mentre il bagliore cresceva di luminosità e poi svaniva. "Diverse rilevazioni del cielo hanno rilevato l'emissione del nuovo evento di distruzione mareale molto rapidamente dopo che la stella è stata squarciata", afferma Wevers.
"Abbiamo immediatamente puntato una serie di telescopi terrestri e spaziali in quella direzione per vedere come veniva prodotta la luce", aggiunge. Molteplici osservazioni dell'evento sono state effettuate nei mesi successivi con strutture che includevano X-shooter e EFOSC2, potenti strumenti installati sul VLT dell'ESO e sull'NTT dell'ESO, in Cile. Le rapide ed estese osservazioni in ultravioletto, ottico, raggi X e nella banda radio hanno rivelato, per la prima volta, una connessione diretta tra il materiale che fuoriesce dalla stella e il bagliore luminoso emesso mentre viene divorata dal buco nero.
"Le osservazioni hanno mostrato che la stella aveva all'incirca la stessa massa del nostro Sole e che ne ha perso circa la metà a causa del mostruoso buco nero, che è oltre un milione di volte più massiccio", afferma Nicholl, che è anche un ricercatore in visita presso l'Università di Edimburgo. La ricerca ci aiuta a comprendere meglio i buchi neri supermassicci e come si comporta la materia negli ambienti di gravità estrema che li circondano. Il gruppo di lavoro afferma che AT2019qiz potrebbe persino agire come una "stele di Rosetta" per interpretare le future osservazioni degli eventi di distruzione mareale. L'ELT (Extremely Large Telescope) dell'ESO, la cui entrata in funzione è prevista per questo decennio, consentirà ai ricercatori di rilevare eventi di distruzione mareale sempre più deboli e in rapida evoluzione, per risolvere ulteriori misteri della fisica dei buchi neri.