Site icon Global Science

Un inconsueto ‘Signore degli Anelli’

Anche i buchi neri hanno il loro ‘Signore degli Anelli’: nel sistema V404 Cygni, infatti, è stato scovato uno di questi elusivi oggetti celesti, insolitamente attorniato da una serie di strutture concentriche. A fare la scoperta, nell’estate del 2015, è stata una coppia di osservatori spaziali della Nasa, Chandra e Neil Gehrels Swift. Il particolare buco nero, protagonista all’epoca di uno studio su The Astrophysical Journal, torna alla ribalta per una nuova immagine che, oltre ai dati di Chandra nei raggi X, contiene quelli nell’ottico del telescopio Pan-Starrs, situato alle Hawaii.

V404 Cygni, posto ad una distanza di 7800 anni luce dalla Terra, è un sistema binario costituito da una stella di massa pari alla metà di quella del Sole e dal già citato buco nero; quest’ultimo sta attirando materiale dalla sua sfortunata compagna in un disco che lo circonda. Il materiale in questione risplende nei raggi X, inducendo gli astronomi a definire ‘binari a raggi X’ i sistemi come questo.

Il primo a puntare lo sguardo verso V404 Cygni è stato Swift, che nel giugno 2015 vi colse un’esplosione di raggi X: è stato questo evento a creare gli anelli ad alta energia, un fenomeno noto come eco luminosa. Questa eco si è formata quando l’emissione di raggi X dal sistema è rimbalzata sulle nubi di polvere situate tra V404 Cygni e la Terra. Nella nuova immagine sono stati combinati i dati di Chandra e Pan-Starrs: su uno sfondo punteggiato di stelle spiccano in blu gli anelli concentrici creati dai raggi X. Queste strutture riflettono differenti nubi di polvere e possono fornire agli studiosi preziosi indizi sia sul comportamento del buco nero, sia sui dintorni del sistema binario.

Ad esempio, dal diametro degli anelli si può ricavare la distanza dalle polveri su cui la luce è rimbalzata; se una nube è più vicina alla Terra, l’anello appare più grande e viceversa. L’eco luminosa si mostra sotto forma di anelli stretti piuttosto che sotto quella di aloni o anelli più larghi perché l’esplosione dei raggi X si è protratta per un tempo relativamente breve.

I ricercatori si sono serviti di queste strutture anche per analizzare le proprietà delle polveri: hanno messo a confronto gli spettri dei raggi X – ovvero la loro luminosità su una gamma di lunghezze d’onda – con modelli informatici di polveri con varie composizioni. Queste differenze hanno come risultato l’assorbimento di diverse quantità di raggi X a bassa energia che non possono essere rilevate da Chandra: si tratta di un processo simile a quello con cui tali raggi vengono usati per le radiografie o il controllo dei bagagli.

In base a questi esami, gli studiosi hanno determinato che molto probabilmente le polveri contengono un miscuglio di granelli di grafite e di silicato. Inoltre, analizzando gli anelli interni con Chandra, hanno scoperto che i cambiamenti nella densità delle nubi di polvere non sono uniformi in tutte le direzioni. I risultati ottenuti dall’analisi di V404 Cygni sono collegabili ad una scoperta di strutture analoghe nel sistema binario Circinus X-1, anch’esso osservato da Chandra.

Exit mobile version