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Le onde gravitazionali lasciano tracce nei sistemi quantistici
di Spektrum der Wissenschaft

I buchi neri creano enormi flussi di plasma che sfrecciano nello spazio quasi alla velocità della luce. Uno studio mostra quanto siano enormi questi getti.
C'è una famosa sorgente di raggi X nella costellazione di Cygnus: il buco nero Cygnus X-1. Ha un'importanza storica perché è il primo buco nero ad essere stato individuato nella nostra galassia. Tuttavia, questo non è l'unico motivo per cui gli astronomi continuano a concentrarsi su di esso. Insieme a una gigante blu, Cygnus X-1 forma una stella binaria a raggi X in cui agiscono forze enormi. Tra le altre cose, il buco nero produce enormi getti di materia, che sono fortemente influenzati dai flussi di particelle non meno intensi della vicina gigante stellare, come ha determinato un team guidato da Steve Prabu dell'Università di Oxford con l'aiuto di un telescopio a raggi X che si estende sulla Terra.
Il buco nero è 21 volte più massiccio del nostro sole; il suo compagno stellare ha addirittura 41 masse solari, anche se con un diametro notevolmente maggiore. I due orbitano l'uno intorno all'altro ogni 5,6 giorni, mentre il buco nero attira materiale dalla supergigante, che quest'ultima soffia via sotto forma di vento stellare. Gran parte di questo materiale scompare per sempre dietro l'orizzonte degli eventi, ma i campi magnetici che si formano nel disco rotante di materia intorno al buco nero portano anche alla formazione di getti: flussi di plasma ad alta energia che si dirigono nello spazio a velocità estremamente elevate. Essi trasportano l'energia dalle immediate vicinanze del buco nero di Cygnus X-1 fino a una distanza di 16 anni luce. Negli ultimi 20.000 anni, una grande bolla di gas caldo si è formata nelle immediate vicinanze del sistema stellare binario a raggi X.
La combinazione di vari radiofari e radiofari ha permesso di scoprire che il buco nero di Cygnus X-1 è un sistema di stelle a raggi X.
La combinazione di vari radiotelescopi in tutto il mondo ha permesso al gruppo di lavoro di creare immagini ad alta risoluzione dei getti, i cui dati sono stati poi analizzati. La gigante blu perde, attraverso il suo vento stellare, circa 100 milioni di volte la massa che il nostro sole perde attraverso il vento solare. Allo stesso tempo, il vento della gigante blu è tre volte più veloce. Questo lo rende così forte da poter deviare i getti emessi dal buco nero e allontanarli dalla stella: In altre parole, cambiano direzione. Grazie alla modellazione, Pradu e collaboratori sono riusciti a misurare per la prima volta la potenza dei getti e hanno scoperto che è equivalente a quella di 10.000 luminosità solari.
I buchi neri generalmente influenzano l'ambiente circostante attraverso i loro getti. Secondo i ricercatori, finora non esisteva un metodo diretto per misurare l'energia che fluisce in questi flussi di plasma in un determinato momento. Il loro studio potrebbe aiutare a comprendere meglio il bilancio energetico dei buchi neri in generale.
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