Scienziati scoprono capovolgimento magnetico di enorme buco nero: fenomeno “raro ed enigmatico”

Credito: canale YouTube NASA Goddard

Potrebbe essere ricondotto al capovolgimento magnetico di un enorme buco nero lo strano fenomeno individuato da un team internazionale di ricercatori come riferisce un nuovo comunicato della NASA. Quello che hanno scoperto gli scienziati è un’esplosione di luce, su varie lunghezze d’onda, definita come “rara ed enigmatica” accaduta in una galassia distante 236 milioni di anni luce denominata 1ES 1927+654.

Abbassamento repentino della luminosità ai raggi X

Secondo il comunicato della NASA, i telescopi hanno rilevato cambiamenti molto rapidi nella lunghezza d’onda dei raggi X. In passato, come spiega Sibasish Laha, ricercatore dell’Università del Maryland, erano stati individuati fenomeni simili che vedevano cambiamenti molto rapidi alla lunghezza d’onda della luce visibile e dell’ultravioletto. In questo caso, però, è stato individuato anche un abbassamento repentino della luminosità ai raggi X contemporaneamente ad un’esplosione di luce sulle altre lunghezze d’onda.

I telescopi utilizzati

Le osservazioni sono state fatte tramite l’osservatorio Osservatorio Swift Neil Gehrels della NASA e il satellite XMM-Newton dell’ESA, che hanno fornito i dati all’ultravioletto e ai raggi X, e dal Telescopio Nazionale Galileo in Italia e dal Gran Telescopio Canarias da 10,4 metri, entrambi collocati sull’isola di La Palma, che hanno fornito i dati in luce visibile. Diversi altri radiotelescopi, poi, fanno fornito anche dati sulle onde radio.

I fenomeni osservati

L’evento è stato individuato all’inizio di marzo 2018 quando gli astronomi scoprirono che la galassia 1ES 1927+654 si era illuminata all’improvviso con la luce visibile che era aumentata di circa 100 volte. Le analisi con il telescopio Swift, poi, hanno suggerito che c’era stato un picco anche all’ultravioletto. Infine a giugno di quell’anno gli astronomi hanno scoperto che le emissioni ai raggi X erano scomparse.

Come i buchi neri attraggono la materia

Il comunicato della NASA spiega come gli stessi buchi neri supermassicci, quelli che di solito si trovano al centro delle galassie, attraggono il materiale. Quest’ultimo cade verso il buco nero ma non lo fa lanciandosi in linea retta. Tende per diverso tempo a ruotare e a formare un disco di accrescimento. Nel ruotare questo materiale si scalda emettendo luce visibile, raggi ultravioletti e raggi X.
C’è però una zona, più vicina alla superficie dell’orizzonte degli eventi, in cui nuvole di particelle molto calde formano una sorta di “corona” che emana raggi X ad alta energia. A volte ci sono delle “eruzioni” che stanno a significare che qualcosa di grosso ha superato l’orizzonte degli eventi, spesso stelle che vengono lacerate dalla forza di gravità del buco nero stesso interrompendo il flusso di gas. Tuttavia non sembra essere questo il caso, come lascia intendere Josefa Becerra González, una ricercatrice dell’Istituto di astrofisica delle Isole Canarie (IAC) a Tenerife, in quanto questi eventi svaniscono molto più rapidamente dello a “sfogo” individuato dai ricercatori.

Probabilmente è avvenuta un’inversione magnetica

I ricercatori sospettano che l’improvvisa scomparsa dei raggi X deve essere ricondotta al campo magnetico di un grosso buco nero, probabilmente quello situato al centro della galassia. Probabilmente è avvenuta un’inversione magnetica: il polo nord del campo magnetico del buco nero è diventato il polo sud e viceversa, come spiega Mitchell Begelman, un professore dell’Università del Colorado a Boulder che ha sviluppato il modello magnetico del buco nero.

Cosa avviene quando si capovolge il campo magnetico di un buco nero

Il modello suggerisce che quando avviene il capovolgimento magnetico di un buco nero di queste dimensioni il campo magnetico tende ad indebolirsi verso la periferia del disco di accrescimento e ciò produce un riscaldamento maggiore e quindi un livello di illuminazione più grande sulla lunghezza d’onda della luce visibile e dell’ultravioletto. Ad un certo punto il campo diventa poi così debole che la corona non viene più supportata e scompaiono le emissioni ai raggi X. Quando il campo magnetico, dopo aver effettuato l’inversione, si stabilizza, i raggi X tornano ad essere emanati perché la corona viene ripristinata. Ed è quello che hanno osservato i ricercatori: già nei mesi estivi del 2021 la luminosità della galassia sembrava essere tornata allo stato prima dell’evento.

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Note e approfondimenti

  1. [2203.07446] A radio, optical, UV and X-ray view of the enigmatic changing look Active Galactic Nucleus 1ES~1927+654 from its pre- to post-flare states

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