Chandra scopre venti fortissimi da un buco nero stellare

Questa rappresentazione artistica mostra un sistema binario formato da una buco nero chiamato IGR J17091-3624, o IGR J17091 in forma abbreviata. La forte gravità del buco nero, sulla sinistra, sta trasferendo del gas lontano da una stella compagna, posta sulla destra. Questo gas forma un disco di gas caldo attorno al buco nero; il vento lo spinge fuori dal disco. Crediti: NASA/CXC/M.Weiss.

Ricercatori astronomi, utilizzando il Chandra X Ray Observatory della NASA, hanno registrato il vento più forte che spira su un disco stellare attorno ad un buco nero di massa stellare. Questo risultato ha importanti implicazioni per conoscere come un buco nero di massa stellari si comporti.

Il record di velocità del vento è di circa 20 milioni di chilometri orari, ossia pari al 3% della velocità della luce, 10 volte più veloce di quanto non fosse mai stato rilevato su un buco nero di massa stellare.

Buchi neri stellari  si formano dal collasso di stelle molto massicce, circa 5-10 volte la massa del nostro Sole.
La sigla che è stata assegnata a questo oggetto è IGR J17091-3624, o IGR J17091 in forma abbreviata.

“Questo vento è l’equivalente cosmico dei venti provenienti da un uragano di categoria cinque” ha affermato Ashley King dell’Università del Michigan, autore capo dello studio pubblicato il 20 febbraio su The Astrophysical Journal Letters. “Non ci saspettavamo di vedere venti di tale potenza da un tale buco nero “.

Il vento che spira da IGR J17091 corrisponde a uno dei più forti tra quelli generati dai buchi neri supermassicci, oggetti di milioni o miliardi di masse stellari al centro delle galassie.

“E’ una sorpresa che questo piccolo buco nero sia in grado di produrre delle velocità nel vento che di solito si osservano solo nei buchi neri supermassicci” ha affermato il co-autore Jon M. Miller che lavora come King all’Università del Michigan. “In altre parole, questo buco nero sta lavorando ben al di sopra delle sua massa”.

Un altro dato imprevisto è che il vento, che proviene da un disco di gas che circonda il buco nero, può portare via molto più materiale di quanto il buco nero non sia in grado di catturarne.

“Contrariamente a quanto si pensa, ossia che i buchi neri possano attrarre tutto il materiale che si avvicina loro, in realtà, si stima che fino a circa il 95% del materiale nel disco intorno a IGR J17091 viene espulso dal vento” ha affermato King.

A differenza dei venti degli uragani terrestri, il vento da IGR J17091 soffia in molte direzioni differenti. Inoltre, è stato osservato un getto, dove il materiale fluisce in fasci localizzati altamente perpendicolari al disco, spesso ad una velocità prossima a quella della luce.

Osservazioni simultanee effettuate con il National Radio Astronomy Observatory’s Expanded Very Large Array hanno mostrato un getto radio dal buco nero che non era presente con il vento fortissimo, anche se un getto radio era stato osservato in altre occasioni. Questo è in accordo con le osservazioni di altri buchi neri di massa stellare, fornendo un’ulteriore prova sul fatto che la formazione di venti può produrre dei getti.

L’alta velocità del vento è stata stimata da uno spettro fatto da Chandra nel 2011. Gli ioni emettono e assorbono con caratteristiche negli spettri che permettono ai ricercatori di monitorarli e di conoscerne il loro comportamento. Uno spettro di Chandra di ioni di ferro fatto due mesi prima, non aveva evidenziato venti ad alta velocità; ciò porta ad affermare che il vento vari la sua velocità nel tempo, aumentando e diminuendo.

I ricercatori ritengono che i campi magnetici nei dischi dei buchi neri siano responsabili della produzione sia dei venti che dei getti. La geometria dei campi magnetici e il tasso col quale il materiale cade verso il buco nero deve influenzare il modo in cui i getti e i venti vengono prodotti.

IGR J17091 è un sistema binario composto da una stella simile al Sole che orbita attorno a un buco nero posizionato nel bulge della nostra Galassia a circa 28 000 anni luce di distanza dalla Terra.

Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, gestisce il programma per il Chandra Mission Directorate della NASA, a Washington. Il Smithsonian Astrphysical Observatory contralla la ricerca compiuta da Chandra e le operazioni di volo da Cambridge, Massachusetts.

Per ulteriori informazioni su Chandra: http://www.nasa.gov/chandra
Fonte Chandra X Ray Observatory: http://www.chandra.harvard.edu/index.html e http://www.chandra.harvard.edu/photo/2012/igr/

Sabrina