Svelati i misteri della rotazione di un buco nero gigantesco

Il telescopio spaziale americano NuSTAR e quello europeo XMM-Newton hanno unito le loro forze per misurare con estrema precisione il moto di rotazione di un buco nero con una massa pari a due milioni di volte quella del nostro Sole.
Questo buco nero supermassiccio si nasconde nel cuore di gas e polveri della galassia NGC 1365 e dati precedenti indicano che ruota su se stesso a una velocità che mette a dura prova i limiti imposti dalla teoria della gravità secondo Einstein. I risultati ottenuti dai due telescopi hanno posto fine a questo lungo dibattito e ci aiuteranno a capire meglio i meccanismi alla base dell'evoluzione dei buchi neri e delle galassie.
«È molto importante nel campo della scienza dei buchi neri», spiega Lou Kaluzienski della NASA.
Come spiega il team dei due telescopi, le osservazioni hanno rappresentato anche un importante test per verificare la teoria della relatività generale di Einstein, secondo la quale la gravità può deformare lo spazio-tempo – il tessuto dell'Universo – e la luce che lo attraversa.
«Possiamo monitorare la materia mentre cade in un buco nero usando i raggi-X emessi dalle regioni vicine al buco nero», spiega il principal investigator di NuSTAR, Fiona Harrison del Caltech. «La radiazione che osserviamo è distorta e deformata dai moti delle particelle e dall'incredibile gravità del buco nero».
NuSTAR è stato lanciato a giugno del 2012 e osserva le forme più energetiche dei raggi-X. Unito ad altri telescopi che osservano le forme meno energetiche, come XMM-Newton e l'americano Chandra, dà agli scienziati una visione molto ampia.
Gli scienziati sospettavano che i risultati raccolti in precedenza fossero stati alterati da alcune dense nubi di gas attorno al buco nero. La nuova visione a raggi-X più ampia fornita da NuSTAR e XMM-Newton ha consentito agli scienziati di affermare che le radiazioni non sono deformate dalle nubi, ma dall'incredibile gravità del corpo. Ciò conferma che la velocità di rotazione dei buchi neri supermassicci può essere determinata con sicurezza in quasi ogni caso applicando questo metodo.
«Se avessi potuto aggiungere uno strumento a XMM-Newton, sarebbe stato un telescopio come NuSTAR», spiega Norbert Schartel dell'European Space Astronomy Center a Madrid. «I raggi-X ad alte energie forniscono il pezzo mancante per completare il puzzle».
Una volta determinata la velocità di rotazione di un buco nero supermassiccio, si può tracciare un quadro generale del passato e della storia dell'intera galassia.
«Questi mostri, con masse da milioni a trilioni di volte quella del nostro Sole, si formano come piccoli semi nel giovane Universo e crescono divorando stelle e gas delle loro galassie madri, fondendosi con altri buchi neri giganti durante collisioni galattiche, o entrambi», spiega Guido Risaliti dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a Cambridge e dell'INAF.
Secondo la teoria di Einstein, più un buco nero ruota velocemente su se stesso, più vicino sarà il disco di accrescimento. E se il disco di accrescimento è più vicino, allora sarà maggiore la deformazione dei raggi-X causata dalla gravità.
In questo studio, gli astronomi hanno analizzato i raggi-X emessi dal ferro che circola nel disco di accrescimento. NuSTAR e XMM-Newton hanno studiato contemporaneamente il buco nero al centro di NGC 1365. XMM-Newton ha studiato la deformazione dei raggi-X, mentre NuSTAR ha permesso agli scienziati di capire l'origine di questa deformazione, ossia la gravità del buco nero e non le nubi di gas come si sospettava in precedenza.

© immagini
NASA/JPL-Caltech
Svelati i misteri della rotazione di un buco nero gigantesco Svelati i misteri della rotazione di un buco nero gigantesco Reviewed by Pietro Capuozzo on 28.2.13 Rating: 5
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