Strana pulsazione a raggi gamma di una nube di gas collegata a buco nero distante 100 anni luce

Microquasar SS 433 (sullo sfondo) e nuvola di gas Fermi J1913 + 0515 (in primo piano) (credito: DESY, Science Communication Lab)

Una strana pulsazione cosmica ricevuta sui raggi gamma e proveniente da una nube di gas stata è stata analizzata da un team di astronomi del DESY che ha collaborato con il professore Diego F. Torres dell’Istituto di scienze spaziali dell’ICREA (IEEC-CSIC).
Secondo i ricercatori ad alimentare questo battito cosmico irradiato con raggi gamma è un buco nero situato ad una distanza dalla nube di gas di circa 100 anni luce da noi.

Per capire i “battiti” di questa nuvola di gas, i ricercatori hanno analizzato
i dati raccolti nel corso di più di 10 anni dal telescopio spaziale Fermi della NASA per analizzare il sistema di cui fa parte il suddetto buco nero, catalogato come SS 433, che è situato a circa 15.000 anni luce di distanza da noi.
Il sistema è fatto da una stella gigante, con una massa di circa 30 volte quella del Sole, e da un buco nero con una massa di 10-20 masse solari. Questi oggetti orbitano tra loro con un periodo orbitale massimo di 13 giorni ma il buco nero sta succhiando materia dalla stella.

Questo stesso materiale tende ad accumularsi una sorta di disco di accrescimento prima di essere risucchiato definitivamente il buco nero, come spiega Jian Li, ricercatore del DESY che ha guidato il team di studio.
Come avviene per molti buchi neri, parte della materia non viene risucchiata ma schizza via formando due getti che fuoriescono in direzioni opposte al disco di accrescimento. Di solito questo si vede nei cosiddetti quasar, ossia buchi neri molto grandi, del tipo supermassiccio con milioni di masse solari, che si trovano al centro delle galassie e che sparano via getti su una distanza di decine di migliaia di anni luce.

Qui però ci troviamo di fronte ad una versione molto ridotta tanto che gli stessi ricercatori hanno denominato “micro quasar” il “piccolo” buco nero.
In questo sistema il disco di accrescimento tende ad oscillare fortemente e questo fa sì che i due getti si muovano a spirale nello spazio circostante senza formare una linea retta, come spiega Torres.
Questo particolare sistema emette un segnale di raggi gamma con lo stesso periodo di una emissione simile che proviene da una nube di gas situata a 100 anni luce di distanza dal sistema del buco nero più la stella.

I dati suggeriscono fortemente che l’emissione ai raggi gamma di questa nube di gas è alimentata in qualche modo dal micro quasar, qualcosa che gli stessi ricercatori hanno definito inaspettato e sorprendente.
Come un buco nero distante 100 anni luce possa alimentare la pulsazione a raggi gamma di una nube di gas ancora non è chiaro ma i ricercatori credono che centrino i protoni veloci, ossia i nuclei degli atomi di idrogeno, provenienti dalle estremità dei getti del buco nero.
Questi protoni vengono iniettati nella nube dove colpiscono il gas e provocano l’emissione di raggi gamma. Ogni volta che il deflusso colpisce la nube di gas, si provoca un’emissione di raggi gamma.

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