Buchi neri intermedi, rari ma ci sono

L’immagine mostra i dati del telescopio spaziale Hubble (giallo-bianco) e dell’osservatorio a raggi X Chandra (viola). Crediti: X-ray: Nasa/Cxc/Unh/D.Lin et al, Optical: Nasa/Esa/Stsci

I buchi neri di massa intermedia sono rari da scovare nell’universo, ma ci sono. Di sicuro quelli supermassicci (cioè dove la massa è pari ad almeno un milione, ma anche un miliardo, di volte la massa del Sole) e quelli di massa stellare (che si formano dal collasso di stelle massicce e la cui massa corrisponde a circa 10 volte quella del Sole) vengono osservati più di frequente, e ne abbiamo parlato decine e decine di volte anche su Media Inaf. L’esistenza della categoria di mezzo (con massa tra 100 e 100 mila volte la massa del Sole) viene dibattuta da anni, ma di recente sono state trovate delle prove quasi certe. continua ...

Battito d’ali di farfalla da due buchi neri

Ngc 6240, al suo centro due buchi neri supermassicci spolverano la galassia, lasciando poco materiale per la formazione stellare. Crediti: Esa/Hubble

Conosciamo tutti l’adagio secondo cui “una farfalla che batte le ali può generare un uragano dall’altro lato del pianeta”, ma vi siete mai domandati cosa possa servire per generare il battito d’ali di una “farfalla” grande più di 30mila anni luce dall’altro lato dell’universo? Se lo sono chiesti all’Università del Colorado di Boulder, e la risposta pare essere una coppia di buchi neri supermassicci che presto si fonderanno assieme. Andiamo con ordine. continua ...

Diecimila buchi neri al centro della Via Lattea

L’immagine del centro della Via Lattea visto da Chandra con indicate nei cerchietti azzurri le fonti a raggi X.
Crediti: Nasa/Cxc/Sao/Nature/Hailey et al.

Al centro della nostra galassia si trova un buco nero supermassiccio, Sagittarius A*, per gli amici Sgr A*, un gigante da oltre 4 milioni di masse solari che governa il moto di tutta la Via Lattea. Da oltre due decadi però c’è il sospetto che non sia solo ma in buona compagnia: la zona attorno a Sgr A* è circondata da un alone di grandi quantità di gas e polveri, e dove ci sono grandi quantità di materiale non possono che formarsi stelle molto massicce. Le stesse stelle che alla fine del loro ciclo vitale possono trasformarsi in buchi neri. Migliaia e migliaia di buchi neri minori affollerebbero quindi le vicinanze dei buchi neri supermassicci al centro delle galassie, un’ipotesi senza conferme, almeno fino ad oggi. continua ...

Buchi neri al comando nella formazione stellare

Immagine composita di Centaurus A, uno dei nuclei galattici attivi più vicini alla Terra. Credit: ESO/WFI (Ottico); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetrico); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (raggi-X)

Le giovani galassie sfavillano grazie al fatto che sempre nuovi astri si accendono a ritmo sostenuto; tuttavia, a un certo punto dell’evoluzione galattica la formazione stellare rallenta, fino a cessare. Un nuovo studio, pubblicato nel primo numero del nuovo anno della rivista Nature, dimostra che a determinare quanto presto si verifichi questo smorzamento della formazione stellare è la massa del buco nero al centro della galassia. continua ...

Quei due buchi neri non erano gemelli

Rappresentazione artistica di onde gravitazionali che si propagano da buchi neri in coalescenza all’interno di una stella. Crediti: Kyoto University, Joseph M. Fedrow

Sono passati nemmeno due anni dalla conferma dell’esistenza delle onde gravitazionali. L’onda d’urto della clamorosa conferma, a quasi cento anni dalla teoria descritta da Albert Einstein, ha colpito anche la comunità di scienziati, che di fronte a un’evidenza scientifica non potevano che interrogarsi su nuove ipotesi. Ecco così che un team di ricercatori guidato da Joseph Fedrow, scienziato dell’Università di Kyoto, ha pubblicato sulla rivista Physical Review Letters i risultati di uno studio sulle possibili tipologie di buchi neri in relazione alle condizioni dell’ambiente circostante all’origine dell’onda gravitazionale rilevata dagli interferometri di Ligo nel 2015. La domanda era: come e dove si sono formati i buchi neri che hanno generato l’evento Gw 150914, quello che ha portato all’assegnazione del premio Nobel per la Fisica al team di Ligo e Virgo? continua ...

Là dove si sfalda il plasma dai buchi neri

Simulazione al computer dell’evoluzione di un getto dall’inizio (riquadri a e c) a 32600 anni (riquadri b e d). Il segmento in basso a sinistra, L0, corrisponde a una distanza di un kiloparsec. Fonte: K. N. Gourgouliatos et al., Nature Astronomy, 2017

Durante il processo di accrescimento, dai dintorni dei buchi neri supermassicci viene espulsa una parte del materiale sotto forma di violenti getti di plasma. Una coppia di getti caldi e luminosissimi, sparati a velocità relativistiche lungo l’asse di rotazione del buco nero stesso. Alcuni di questi getti sono incredibilmente stabili e collimati, al punto che è possibile continuare a vederli anche a una distanza pari a un miliardo di volte quella del raggio di fuoriuscita del getto stesso. Altri, invece, si sfaldano già entro la galassia ospite, disintegrandosi in enormi sbuffi. continua ...

Buchi neri: molto attraenti, poco magnetici

Rappresentazione artistica del disco di accrescimento del buco nero nel sistema V404 Cygni. Crediti: Gabriel Pérez, Smm (Iac)

Una delle proprietà che caratterizza i buchi neri è la loro intensa forza di attrazione gravitazionale. Entro la distanza delimitata dal loro orizzonte degli eventi, nulla sfugge loro, nemmeno la luce. Se in fatto di gravità i buchi neri sono i primi della classe, lo stesso sembra non si possa dire sui campi magnetici che si vengono a creare intorno a essi. Uno studio pubblicato nell’ultimo numero della rivista Science mostra che questi oggetti celesti hanno un campo magnetico decisamente inferiore a quanto finora atteso. Il lavoro, guidato da ricercatori dell’Università della Florida e al quale hanno partecipato Piergiorgio Casella e Matteo Bachetti dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), presenta i risultati della mappa magnetica dei dintorni del buco nero nel sistema binario V404 Cygni, che indicano valori dell’intensità del  campo magnetico fino a quattrocento volte inferiore a quelli attesi. continua ...

Photobombing, tocca a una coppia di buchi neri

Crediti: X-ray: Nasa/Cxc/Univ. of Washington/T.Dorn-Wallenstein et al.; Optical: Nasa/Esa/J. Dalcanton, et al. & R. Gendler

L’intenzione era fotografare la nostra vicina di universo, la galassia di Andromeda, conosciuta anche come M31. O meglio, farne una sorta di lastra a raggi X, visto che gli strumenti utilizzati – oltre ai telescopi Gemini-North dalle Hawaii e Palomar Transient Factory del Caltech dalla California – erano quelli a bordo del telescopio spaziale per le alte energie Chandra della Nasa. Quando però gli astronomi sono andati a guardare il risultato, ecco fare capolino, là in alto a destra, un “intruso”. E questo chi è, si sono chiesti? In prima battuta, sembrava che J0045+41 – così l’hanno chiamato – facesse parte di M31, qualunque cosa fosse. Poi però, analizzandone lo spettro, è emerso che si trovava almeno mille volte più lontano: Andromeda dista dalla Terra circa 2.5 milioni di anni luce da noi, l’intruso 2.6 miliardi. continua ...

Buchi neri primordiali e onde gravitazionali

La teoria di Einstein prevede che due buchi neri in collisione emettano onde gravitazionali, ma queste onde non sono ancora state rivelate direttamente. Nell’immagine, la rappresentazione artistica delle onde gravitazionali che si muovono attraverso lo spazio-tempo. Crediti: Nasa

Se fino a qualche anno fa le onde gravitazionali erano ancora avvolte da un alone di teoria e mistero, dalla loro prima rilevazione (il 14 settembre 2015) a oggi i ricercatori hanno fatto molta strada, fino ad arrivare alla cosiddetta era dell’astronomia gravitazionale e multimessaggero. Ma a cosa servono davvero queste increspature del “tessuto” dello spaziotempo predette da Einstein? Ce lo chiediamo tutti, e di recente una coppia di scienziati ha provato a rispondere: è possibile confermare l’esistenza (o meno) di un certo tipo di buchi neri analizzando il comportamento delle onde gravitazionali. continua ...

Buchi neri: due milioni di euro a Michela Mapelli

L’astrofisica Michela Mapelli

Si chiama Michela Mapelli, è ricercatrice all’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e full professor all’Università di Innsbruck, in Austria, e ha vinto un Consolidator Grant, cioè un finanziamento europeo di circa due milioni di euro, per la sua proposta di ricerca Demoblack dedicata allo studio della formazione di sistemi binari di buchi neri. Michela Mapelli, che ha scelto come sede per la sua attività di ricerca l’Osservatorio Astronomico di Padova dell’Inaf, è una dei 329 ricercatori d’eccellenza, tra cui 33 italiani – 14 ospitati in Italia, 19 all’estero – selezionati, fra oltre 2500, in tutta Europa dal Consiglio Europeo per le Ricerche (Erc). Il finanziamento, parte del programma europeo di ricerca e innovazione Horizon 2020, vale in totale 630 milioni di euro darà ai vincitori e ai team che formeranno un’occasione per svolgere progetti con impatto su vasta scala in ambito scientifico e non solo. continua ...

Così s’illuminano i getti dei buchi neri

In questo schema, le strutture in gioco osservate (buco nero, disco d’accrescimento, getto e stella compagna) e il dettaglio delle parti studiate da Nustar e dallo strumento UltraCam del William Herscel Telescope.

V404 Cygni è uno dei buchi neri conosciuti più vicini alla Terra (8000 anni luce da noi) e si è acceso nel giugno 2015 dopo più di 25 anni di quiescenza. Come tutti i buchi neri, anche questo è famoso per la voracità con cui “ingurgita” il materiale che gravita attorno a esso nel caos dell’ambiente circostante. Nel processo di accrescimento del buco nero, una piccola porzione di materiale viene espulso violentemente a velocità prossime a quella della luce in potenti e luminosi getti di plasma caldo, che formano due colonne lungo l’asse di rotazione del buco nero. Ma come si forma questo getto? continua ...

Come nascono i super buchi neri primordiali

Il super-computer Aterui al Center for Computational Astrophysics (CfCA) del National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Crediti: NAOJ

È nato prima l’uovo o la gallina? Gli astrofisici si trovano di fronte a un dilemma simile quando cercano di capire come possano formarsi buchi neri super-massicci nell’universo primordiale. Sono state avanzate diverse ipotesi e abbiamo dato conto recentemente su Media Inaf di una possibile spiegazione avanzata da un gruppo di ricerca tutto al femminile. continua ...

Coppia di buchi neri a un anno luce dalla fusione

Ecco le sorgenti radio del sistema binario presente nella galassia Ngc 7674. I due buchi neri sono prossimi alla fusione, data la loro distanza: solo un anno luce. di un anno chiaro al centro della galassia NGgc 7674. Crediti: TIFR-NCRA and RIT, USA

Un anno luce per noi terrestri è una distanza enorme, anzi di più, quasi inimmaginabile. Ma se due buchi neri si trovano a orbitare a un anno luce l’uno dall’altro, beh allora la fusione (o coalescenza, in gergo) è davvero vicina. Si tratta del sistema binario di buchi neri supermassicci più “stretto” finora osservato e si trova al centro della galassia di tipo Seyfert Ngc 7674, a 400 milioni di anni luce da noi in direzione della costellazione di Pegaso. Un record, insomma, perché finora i buchi neri più vicini fra loro orbitavano a una distanza di 24 anni luce l’uno dall’altro. La scoperta dei ricercatori Preeti Kharb, Dharam Vir Lal e David Merritt è stata pubblicata sulla rivista Nature Astronomy. continua ...

Buchi neri nella Via Lattea: se i “mostri” sono due

Rappresentazione artistica del candidato buco nero al centro della nube di gas CO-0.40-0.22..Crediti: Keio University / Noaj

Un nuovo buco nero – o meglio, un candidato buco nero – di grandi dimensioni fa capolino a 200 anni luce dal centro della Via Lattea. La scoperta è stata pubblicata questa settimana su Nature Astronomy dal gruppo di ricerca guidato da Tomoharu Oka della Keio University di Yokohama, in Giappone, a seguito di osservazioni effettuate con il radiotelescopio Nobeyama da 45 metri del National Astronomical Observatory giapponese (Naoj) e con Alma, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. L’oggetto misterioso – al momento classificato con il nome della nube molecolare che lo ospita, CO-0.40-0.22 – si troverebbe nei pressi del nostro centro galattico, in cui è già stata rilevata la presenza di Sagittarius A*, un buco nero supermassiccio con una massa stimata di quattro milioni di masse solari. continua ...