Gli astronomi potrebbero aver scoperto un nuovo tipo di storia di sopravvivenza:una stella che ha sfiorato un gigantesco buco nero e ha vissuto per raccontare la storia attraverso esclamazioni di raggi X.

I dati dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e dell'XMM-Newton dell'ESA hanno scoperto il racconto che è iniziato con una stella gigante rossa che vagava troppo vicino a un buco nero supermassiccio in una galassia a circa 250 milioni di anni luce dalla Terra. Il buco nero, situato in una galassia chiamata GSN 069, ha una massa di circa 400, 000 volte quella del Sole, mettendolo all'estremità piccola della scala per i buchi neri supermassicci.

Una volta che la gigante rossa è stata catturata dalla gravità del buco nero, gli strati esterni della stella contenenti idrogeno sono stati strappati via e trascinati verso il buco nero, lasciando dietro di sé il nucleo della stella, noto come nana bianca.

"Nella mia interpretazione dei dati a raggi X, la nana bianca è sopravvissuta, ma non sfuggì, ", ha affermato Andrew King dell'Università di Leicester nel Regno Unito, che ha eseguito questo studio. "Ora è catturato in un'orbita ellittica attorno al buco nero, facendo un giro circa una volta ogni nove ore."

Mentre la nana bianca compie la sua orbita quasi tre volte al giorno, il buco nero estrae materiale al suo massimo avvicinamento (non più di 15 volte il raggio dell'orizzonte degli eventi, il punto di non ritorno, lontano dal buco nero). I detriti stellari entrano in un disco che circonda il buco nero e rilasciano una raffica di raggi X che Chandra e XMM-Newton possono rilevare. Inoltre, King prevede che le onde gravitazionali saranno emesse dal buco nero e dalla coppia di nane bianche, soprattutto nel punto più vicino.

Quale sarebbe il futuro della stella e della sua orbita? L'effetto combinato delle onde gravitazionali e un cambiamento nelle dimensioni della stella mentre perde massa dovrebbe far sì che l'orbita diventi più circolare e aumenti di dimensioni. Il tasso di perdita di massa rallenta costantemente, così come l'aumento della distanza della nana bianca dal buco nero.

"Cercherà duramente di andarsene, ma non c'è scampo. Il buco nero lo mangerà sempre più lentamente, ma non fermarti mai, " disse King. "In linea di principio, questa perdita di massa sarebbe continuata fino e anche dopo che la nana bianca si sarebbe ridotta alla massa di Giove, tra circa un trilione di anni. Questo sarebbe un modo straordinariamente lento e contorto per l'universo di creare un pianeta!"

Gli astronomi hanno scoperto molte stelle che sono state completamente distrutte dall'incontro con i buchi neri (i cosiddetti eventi di interruzione delle maree), ma ci sono pochissimi casi segnalati di quasi incidenti, dove probabilmente la stella è sopravvissuta.

Incontri di pascolo come questo dovrebbero essere più comuni delle collisioni dirette date le statistiche dei modelli di traffico cosmico, ma potrebbero facilmente essere persi per un paio di motivi. Primo, può prendere un più massiccio, stella sopravvissuta troppo a lungo per completare un'orbita attorno a un buco nero perché gli astronomi possano vedere esplosioni ripetute. Un altro problema è che i buchi neri supermassicci che sono molto più massicci di quello in GSN 069 possono inghiottire direttamente una stella piuttosto che la stella che cade in orbite dove periodicamente perdono massa. In questi casi, gli astronomi non osserverebbero nulla.

"In termini astronomici, questo evento è visibile solo ai nostri attuali telescopi per un breve periodo, circa 2, 000 anni, " disse King. "Quindi, a meno che non siamo stati straordinariamente fortunati ad aver catturato questo, potrebbero essercene molti altri che ci mancano. Tali incontri potrebbero essere uno dei modi principali per far crescere buchi neri delle dimensioni di quello in GSN 069".

King prevede che la nana bianca abbia una massa di soli due decimi della massa del Sole. Se la nana bianca fosse il nucleo della gigante rossa che è stato completamente privato del suo idrogeno, allora dovrebbe essere ricco di elio. L'elio sarebbe stato creato dalla fusione di atomi di idrogeno durante l'evoluzione della gigante rossa.

"È straordinario pensare che l'orbita, si potrebbe dedurre la massa e la composizione di una minuscola stella distante 250 milioni di anni luce, " disse Re.

King ha fatto una previsione basata sul suo scenario. Perché la nana bianca è così vicina al buco nero, effetti della Teoria della Relatività Generale significano che la direzione dell'asse dell'orbita dovrebbe oscillare, o "precesso". Questa oscillazione dovrebbe ripetersi ogni due giorni e potrebbe essere rilevabile con osservazioni sufficientemente lunghe.