Il buco nero divora la stella

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Il lampo di raggi gamma scoperto a 3,8 miliardi di anni luce dalla Terra è il segno del fiero pasto

di Andrew Fazekas

Una stella viene attratta e smembrata da un buco nero supermassiccio in una rappresentazione artistica. Illustrazione per gentile concessione Mark A. Garlick, University of Warwick

Un'emissione di raggi gamma individuata a 3,8 miliardi di anni luce dalla Terra indica, con ogni probabilità, che una stella è appena stata divorata da un buco nero supermassiccio. L'emissione di raggi gamma ad alta energia (o gamma ray burst - GRB in gergo astronomico) proviene da una galassia nana ed è tra i più lunghi e più potenti mai osservati: nello spettro della luce visibile e in quello degli infrarossi appariva luminoso come cento miliardi di soli. 

"Riteniamo che l'esplosione sia stata causata da un buco nero supermassiccio grande dieci milioni di volte il nostro Sole, che ha fatto a pezzi una stella che si era avvicinata troppo alla sua attrazione gravitazionale", spiega Joshua Bloom, astronomo dell'Università di Berkeley.

"Cadendo nel buco nero, la massa della stella si è riscaldata e ha prodotto un lampo di energia sotto forma di una potente emissione di radiazioni, che abbiamo rilevato grazie ai telescopi spaziali". 

Si ritiene che vi siano buchi neri supermassicci al centro di quasi tutte le galassie più grandi, ma accade solo molto di rado - una volta ogni cento milioni di anni per ciascuna galassia, secondo le stime - che uno di essi divori una stella 

"Ancora più raro in questo caso è il fatto che non solo abbiamo osservato un'emissione di raggi X da parte della stella, ma anche un lampo di raggi gamma da parte del buco nero stesso, e ci siamo trovati proprio sulla direttrice di quel lampo", aggiunge Bloom. "Quindi è una combinazione tra l'evento e una geometria particolarmente fortunata". 

È stato il satellite Swift a individuare per primo l'esplosione, lo scorso 28 marzo. I telescopi orbitanti Hubble e Chandra si sono poi uniti all'osservazione. 

In un primo momento si pensava che si trattasse di un normale lampo gamma. Originati dall'esplosione di una stella molto massiccia o dalla sua collisione con un'altra di pari dimensioni, questi eventi accadono a miliardi di anni luce di distanza e sono osservabili abbastanza spesso. 

"La maggior parte però si affievolisce nel corso di un giorno", spiega Bloom. "Questa esplosione, invece, è ancora potente dopo due mesi e mezzo. Evidentemente è qualcosa di diverso da tutti i GRB che abbiamo mai osservato in precedenza". 

Inoltre, i "normali" GRB si verificano in posizione eccentrica rispetto al cuore delle galassie. Questo invece proviene proprio dal centro. "Ecco perché abbiamo subito cominciato a pensare che fosse coinvolto un buco nero supermassiccio, perché questi 'mostri' si trovano sempre nel cuore di una galassia". 

Gli scienziati sapevano già che i buchi neri "attivi" emettono enormi quantità di radiazioni, perché il materiale che vi cade si surriscalda sul bordo del "mostro". In questo caso però l'emissione sembra spontanea. "La cosa incredibile", sostiene Bloom, "è che qui c'è un buco nero 'dormiente' che improvvisamente, e per un breve periodo di tempo, ha deciso di ricominciare a 'nutrirsi'. 

Anche la nostra galassia, la Via Lattea, ha al centro un buco nero supermassiccio quiescente. La nuova scoperta dimostra che anche il "mostro" che abbiamo in casa potrebbe riprendere a emettere radiazioni nel caso in cui una stella ne fosse attratta e inghiottita. Questi eventi però sono molto rari, e lampi che ne risultano hanno un getto molto stretto, per cui sarà molto difficile osservare un'esplosione simile nella Via Lattea per i prossimi milioni di anni.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Science.

(20 giugno 2011)