La Spirale della Morte di una Stella

Circa 290 milioni di anni fa una stella molto simile al Sole si è avventurata troppo vicino al buco nero centrale della sua galassia. L’implacabile stretta gravitazionale ha fatto a pezzi la stella, producendo un’intensa emissione nella banda ottica, ultravioletta e nei raggi X che ha raggiunto per la prima volta la Terra nel 2014.

Ora un team di scienziati, utilizzando osservazioni del satellite Swift, ha mappato come e dove siano state prodotte queste emissioni durante l’evento, chiamato ASASSN-14li, mentre i detriti della stella distrutta procedevano nella loro avanzata verso le fauci del buco nero.

Gli astronomi ritengono che l’evento ASASSN-14li si sia generato quando una stella simile al Sole si è avvicinata troppo a un buco nero della massa di 3 milioni di masse solari, simile a quello al centro della nostra galassia. L’orizzonte degli eventi di un buco nero di questo tipo è circa 13 volte più grande del Sole e il disco di accrescimento formato dalla stella distrutta potrebbe estendersi per oltre due volte la distanza Terra-Sole.

Quando una stella imprudente va incontro un evento estremo di distruzione mareale viene “spaghettificata”, trasformandosi in un flusso di detriti. La materia in caduta verso il buco nero viene compressa e riscaldata prima di essere ingoiata dal divoratore cosmico. I bagliori emessi dalla materia della stella che precipita in seguito all’evento portano con sé informazioni importanti sul modo in cui questi detriti si raccolgono inizialmente in un disco di accrescimento.

Gli astronomi sanno che l’emissione di raggi X conseguente avviene molto vicino al buco nero, ma non era ben chiaro da dove provenisse l’emissione nella banda ottica e ultravioletta. In alcuni casi analizzati sembra che queste emissioni siano localizzate più lontano rispetto alla regione in cui l’irresistibile presa gravitazionale del buco nero potrebbe fare a pezzi la stella. In aggiunta, pare che il gas che emette la luce rimanga a temperature costanti più a lungo del previsto.

Nello studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters il team guidato da Dheeraj Pasham del MIT dimostra come le interazioni tra i detriti in caduta possano creare l’emissione ottica e ultravioletta osservata.

I detriti inizialmente cadono verso il buco nero ma lo oltrepassano, formando un arco e tornando indietro lungo orbite ellittiche, e alla fine collidono con il flusso di materiale stellare in arrivo. “Gli addensamenti di detriti stellari che ritornano indietro colpiscono il flusso in arrivo, col risultato di creare onde d’urto che emettono luce visibile e ultravioletta”, ha detto Bradley Cenko del Goddard, membro del team. “Quando questi addensamenti ricadono verso il buco nero, determinano anche l’emissione di raggi X”.

Saranno tuttavia necessarie ulteriori osservazioni di altri eventi di distruzione mareale per fare del tutto chiarezza sull’origine dell’emissione in banda ottica e ultravioletta.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/swift-maps-a-stars-death-spiral-into-a-black-hole

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center