Nuove conoscenze sui buchi neri: quando una supernova improvvisamente “lampeggia”.

Nuove informazioni sui buchi neri
Quando la supernova improvvisamente “lampeggia”.

11 gennaio 2024 alle 16:58

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È il culmine di decenni di osservazione e teoria: l'anno scorso i ricercatori sono stati in grado di osservare completamente il processo della supernova. Nella loro analisi, scoprono qualcosa di sorprendente e risolvono un altro mistero sul mistero dei buchi neri.

I ricercatori hanno scoperto per la prima volta una relazione diretta tra le supernove e la formazione di buchi neri e stelle di neutroni. Gli scienziati sono stati in grado di osservare la rara scena a circa 75 milioni di anni luce di distanza. Hanno scoperto cambiamenti di luce senza precedenti, secondo uno studio pubblicato sulla rivista britannica “Nature”. Pubblicazione dello studio Fornisce nuove prove della formazione dei buchi neri.

Quando una stella esaurisce la sua riserva di carburante, “muore”. La gravità della stella diventa così forte che collassa su se stessa. Se ciò accade alle stelle massicce, si verifica una grande esplosione: una supernova. Tutto ciò che rimane è il nucleo estremamente denso della stella. A seconda della sua massa, questo residuo potrebbe essere una stella di neutroni, un oggetto così denso che un cucchiaino della sua materia pesa circa un trilione di chilogrammi sulla Terra. Oppure si trasforma in un buco nero, un oggetto da cui nulla, nemmeno la luce, può sfuggire.

Le supernove non si vedono nella nostra Via Lattea da molto tempo. Esistono già indicazioni su come esplodono le stelle massicce. Tuttavia, la formazione associata ai buchi neri non è stata osservata in tempo reale. “Nel nostro lavoro, stabiliamo una connessione così diretta”, ha detto l’autore principale dello studio Ping Chen. Perché nel maggio 2022 i ricercatori hanno finalmente avuto fortuna. Hanno scoperto la supernova 2022jli nella galassia NGC 157, che dista circa 75 milioni di anni luce. Analizzando le conseguenze, i ricercatori hanno scoperto qualcosa di sorprendente.

La supernova si comporta in modo strano

Dopo l'esplosione, la luminosità della maggior parte delle supernove tipicamente diminuisce col tempo; Gli astronomi hanno osservato una lieve e graduale diminuzione della “curva di luce” dell'esplosione. Tuttavia, SN 2022jli ha fatto qualcosa di diverso. Dopo il suo apice, non si è sbiadito in modo uniforme, ma piuttosto ha cambiato luminosità. Durante i 200 giorni in cui gli scienziati hanno seguito la supernova, questa è diventata più luminosa ogni 12 giorni per poi diminuire gradualmente di luminosità. “Questa è la prima volta che oscillazioni periodiche ricorrenti vengono rilevate su molti cicli nella curva di luce di una supernova”, ha detto l'astrofisico Thomas Moore in uno studio dell'anno scorso.

Gli astronomi ritengono che la maggior parte delle stelle non siano isolate, ma abbiano piuttosto stelle compagne. Probabilmente anche SN 2022jli ha un compagno, sopravvissuto alla supernova e rimasto in orbita con l'oggetto ora esploso.

“La nostra ricerca è come un puzzle.”

Secondo lo studio, i cambiamenti di luminosità sono probabilmente dovuti all’interazione tra i resti di SN 2022jli e la stella compagna. Quando SN 2022jli ha espulso il suo materiale esterno, ha gonfiato la stella compagna con idrogeno. Mentre i resti compatti della stella rimasti dopo l'esplosione attraversavano l'atmosfera della stella compagna nella sua orbita, la privarono dell'idrogeno gassoso e formarono un disco caldo di materia attorno a sé, provocando il bagliore.

Non è chiaro se l'oggetto sia un buco nero o una stella di neutroni. Tuttavia, i ricercatori sono fiduciosi che sia uno dei due. Ciò rende SN 2022jli la prima supernova in cui gli astronomi possono osservare la formazione di un oggetto compatto in tempo reale. “La nostra ricerca è come risolvere un puzzle raccogliendo tutti gli indizi possibili”, afferma Chen. “Tutti questi pezzi allineati insieme portano alla verità.”