Una stella si avvicina troppo a un buco nero e viene distrutta, ma la sua fine stupisce gli esperti
Al centro delle galassie esistono buchi neri giganteschi chiamati supermassicci, poiché sono caratterizzati da masse di milioni o miliardi di volte quella del Sole. Ce n'è uno anche nel cuore della Via Lattea, Sagittarius A*, del quale abbiamo recentemente visto la prima immagine grazie agli scienziati del progetto Event Horizon Telescope. Questi cuori di tenebra hanno una forza gravitazionale talmente mostruosa che qualunque oggetto si trovi a passarvi vicino è destinato a essere disintegrato e divorato. Nel 2019 gli scienziati hanno osservato uno di questi affascinanti fenomeni – tecnicamente conosciuti come interruzioni delle maree –, durante il quale è stata distrutta una stella. L'evento, chiamato AT2019qiz, si è verificato in una galassia a spirale nella costellazione dell'Eridano, ma non è andato come tutti avrebbero immaginato. La stella è stata sì “spaghettificata” e distrutta, ma la maggior parte del suo materiale non è stato divorato dal buco nero, bensì è stato espulso verso lo spazio esterno a velocità incredibili.
A descrivere la distruzione della stella, avvenuta a 215 milioni di anni luce dalla Terra, è stato un team di ricerca statunitense composto da scienziati del Dipartimento di Astronomia dell'Università della California di Berkeley e del Dipartimento di Scienze Astrofisiche dell'Università di Princeton. Gli scienziati, coordinati dal professor Alexei V. Filippenko, docente di astronomia presso l'ateneo californiano, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato la luce polarizzata dell'evento, il primo del genere abbastanza luminoso da poter essere analizzato nelle lunghezze d'onda ottiche. Hanno deciso di usare la luce polarizzata perché ha un'intensità inferiore rispetto a quella standard (le onde viaggiano su un unico piano) e in determinate circostanze permette di capire meglio ciò che sta accadendo.
Osservando il fenomeno l'8 ottobre del 2019, Filippenko e colleghi si sono accorti che la porzione principale del materiale della stella spaghettificata è stata espulsa dai venti velocissimi del buco nero, fino a 10mila chilometri al secondo. Questo processo ha generato la formazione di una nuvola sferica di gas che ha bloccato larga parte delle emissioni ad alta energia (raggi X) generati quando il buco nero ha divorato ciò che restava della stella, il motivo per cui ne hanno rilevati meno di quelli che si sarebbero aspettati. I ricercatori hanno calcolato che la nuvola di gas formata da questo processo ha un raggio enorme, di ben 100 unità astronomiche (una UA è la distanza che separa la Terra dal Sole, circa 150 milioni di chilometri). Il fatto che gran parte della stella sia stata “sputata fuori” e non divorata è stata una vera sorpresa per gli astrofisici.
“Questa osservazione esclude una classe di soluzioni che sono state proposte in teoria e ci dà un vincolo più forte su ciò che accade al gas attorno a un buco nero”, ha dichiarato l'autore principale dello studio Kishore Patra in un comunicato stampa. “Il fatto interessante qui è che una frazione significativa del materiale nella stella che sta spiraleggiando verso l'interno non cade alla fine nel buco nero, ma viene spazzata via dal buco nero”, ha chiosato lo scienziato. I ricercatori hanno studiato le emissioni del fenomeno grazie al telescopio Shane di 3 metri sito al Lick Observatory di San Jose, in California. Questo strumento è infatti equipaggiato con uno spettrografo chiamato Kast, “in grado di determinare la polarizzazione della luce sull'intero spettro ottico”, hanno spiegato gli scienziati. Da queste analisi hanno potuto dedurre sia con quale forma si è distribuita la materia attorno al buco nero durante il processo distruttivo sia come si è formata la gigantesca nuvola di gas. I dettagli della ricerca “Spectropolarimetry of the tidal disruption event AT 2019qiz: a quasispherical reprocessing layer” sono stati caricati sul database online ArXiv, in attesa della pubblicazione su una rivista scientifica.
