Il rapporto 3 a 2 fa il buco nero intermedio

Questa immagine, scattata con il Very Large Telescope dell’ESO, mostra la regione centrale della galassia NGC1313 che ospita la sorgente di raggi X ultraluminosa NCG1313X-1

Esiste una via di mezzo tra i buchi neri di poche masse solari e i supermassicci delle dimensioni anche di miliardi di masse solari già conosciuti dagli astronomi? I ricercatori pensano di si, ma con qualche dubbio che illustrammo qualche anno fa su Media INAF (Il buco nero medio non esiste?). Esistono una mezza dozzina di possibili candidati, ma non si è ancora certi.

Un team di astronomi della Università del Maryland e del Goddard Institute della NASA pensa di aver trovato un nuovo candidato ad esser classificato come buco nero intermedio, grande circa 5000 masse solari. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.

Questo risultato, che si avvale di una tecnica di misura già utilizzata dagli stessi ricercatori nel 2014 su dati del satellite NASA Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), «fornisce sostegno all’idea che i buchi neri esistono su tutte le scale dimensionali» secondo l’autore Dheeraj Pasham, post-doc allo Space-Science Institute Joint, un partenariato di ricerca tra il dipartimento di astronomia dell’Università del Maryland e il Goddard Institute. «Quando si descrive qualcosa per la prima volta, c’è sempre qualche dubbio. L’Identificazione di un secondo candidato con un diverso strumento dà fiducia sulla tecnica usata».

I dati usati, infatti, in questo caso sono quelli del satellite dell’ESA XMM-Newton. «Per fare un’analogia con strumenti acustici, se immaginiamo  i buchi neri di massa piccola come  il violino e i buchi neri supermassicci come il contrabbasso, i buchi neri di massa  intermedia sono il violoncello», ha sottolineato il co-autore Francesco Tombesi, astrofisico del Goddard associato INAF, recentemente autore di una ricerca che ha conquistato la prima pagina di Nature (vedi Media INAF).

NGC1313X-1, il candidato buco nero, è classificato come una sorgente di raggi X ultraluminosa. Non è chiaro perché sia tra le più brillanti sorgenti di raggi X nell’universo vicino, ma secondo alcune ipotesi dipende dal suo attivo procacciarsi di materia che, spiraleggiando verso di esso, si surriscalda per attrito e produce enormi quantità di raggi X. Una particolarità rilevata dagli autori è che questa tipologia di buchi neri emetterebbe due serie di impulsi di energia, ciascuna con una periodicità costante e in rapporto tre a due tra loro. Lo stesso rapporto rilevato con le analisi fatte nel 2014. Questa costanza di rapporto nella frequenza degli impulsi di radiazione sarebbe quindi un elemento caratteristico dei buchi neri di massa intermedia, prodotti dall’attività prossima al buco nero intermedio e “tenuta al guinzaglio” dalla forte gravità del buco nero stesso.

Leggi l’articolo:  “Evidence for High-Frequency QPOs with a 3:2 Frequency Ratio from a 5000 Solar Mass Black Hole,” Dheeraj Pasham, Bradley Cenko, Abderahmen Zoghbi, Richard F. Mushotzky, Jon Miller e Francesco Tombesi.

Fonte: Media INAF | Scritto da Francesco Rea