Lampi dal buco nero al rallentatore

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Generalmente gli astronomi utilizzano tempi di esposizione lunghi e scatti ripetuti per riuscire a ottenere un’immagine significativa di oggetti anche molto lontani. In alcuni casi, con sorgenti molto luminose e rapidamente variabili, è invece utile ricorrere a una specie di ripresa al rallentatore per riuscire a scorgere i dettagli che sfuggono alla visione in tempo reale.

Come nel caso del buco nero Maxi J1820, scoperto nel 2018 da uno strumento di sorveglianza installato sulla Stazione spaziale internazionale. Maxi J1820 si trova a soli 10mila anni luce di distanza, è un buco nero piccolino – solo 10 masse solari – ma assai frizzantello, come ha scoperto un altro strumento operante sulla stazione orbitante, il telescopio per raggi X Nicer della Nasa.

Pur essendo concentrata in un’area dal diametro non superiore al centro di una città come Londra, la tremenda forza del buco nero sfila materia a una stella compagna, formando un gomitolo piatto di plasma in rapida rotazione. Una parte del plasma che ricade verso il buco viene sparata fuori da due potenti getti polari, che scintillano e scoppiettano, variando la radiazione emessa in frazioni di secondo.

Grazie al telescopio Nicer e allo strumento Hipercam di cui è dotato il telescopio spagnolo GranTecan alle Canarie, un gigante con uno specchio primario da oltre 10 metri, una ricerca guidata dall’Università inglese di Southampton ha realizzato una ripresa ad alta velocità dell’emissione di Maxi J1820. Il risultato è stato riassunto in questa animazione al computer, dove il tempo è rallentato a un decimo di quello reale e si possono distinguere bene singoli lampi luminosi.

I ricercatori ritengono che la radiazione X prodotta durante un lampo emerga da una zona molto vicina al buco nero, mentre la luce visibile proviene dall’interno del getto. Particolarmente rilevante per la comprensione della dinamica di questi fenomeni estremi è il fatto che le diminuzioni dei livelli di raggi X siano accompagnate da un aumento della luce visibile, e viceversa. Inoltre, si è visto che i lampi più rapidi in luce visibile compaiono una frazione di secondo dopo i raggi X.

Un comportamento che, secondo gli autori dello studio, rivela indirettamente la presenza di diversi tipi di plasma nelle vicinanze del buco nero: un dettaglio troppo piccolo per potere essere visto direttamente anche con le osservazioni più accurate.

Servizio di Stefano Parisini, Media Inaf
Crediti video: G. Lombardi/J.C. Cortina/GTC, Nasa Gsfc, LPIndie
Animazione: John Paice, Poshak Gandhi/ Univ. Southampton/Iucaa
Musica: Odyssey, di Savfk
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