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    eROSITA assiste al risveglio di enormi buchi neri

    Immagine ottica della prima galassia trovata con eruzioni quasi periodiche nei dati eROSITA all-sky, la curva di luce a raggi X PIACEVOLE è sovrapposta in verde. La galassia è stata identificata come 2MASS 02314715-1020112 con un redshift di z~0.05. Tra i picchi delle esplosioni di raggi X passano circa 18,5 ore. Credito:MPE; immagine ottica:DESI Legacy Imaging Surveys/D. Lang (Istituto perimetrale)

    Utilizzando i dati del rilevamento all-sky di SRG/eROSITA, gli scienziati del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics hanno scoperto due galassie precedentemente quiescenti che ora mostrano eruzioni quasi periodiche. I nuclei di queste galassie si illuminano di raggi X ogni poche ore, raggiungendo picchi di luminosità paragonabili a quelli di un'intera galassia. L'origine di questo comportamento pulsante non è chiara. Una possibile causa è un oggetto stellare in orbita attorno al buco nero centrale. Poiché queste galassie sono relativamente vicine e piccole, questa scoperta potrebbe aiutare gli scienziati a capire meglio come vengono attivati ​​i buchi neri nelle galassie di piccola massa.

    I quasar o "nuclei galattici attivi" (AGN) sono spesso chiamati i fari dell'universo lontano. La luminosità della loro regione centrale, dove un buco nero molto massiccio accumula grandi quantità di materiale, può essere migliaia di volte superiore a quello di una galassia come la nostra Via Lattea. Però, a differenza di un faro, AGN brillano continuamente.

    "Nel sondaggio eROSITA all-sky, ora abbiamo trovato due galassie precedentemente quiescenti con enormi, impulsi acuti quasi periodici nella loro emissione di raggi X, "dice Riccardo Arcodia, dottorato di ricerca studente al Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), chi è il primo autore dello studio ora pubblicato in Natura . Questi tipi di oggetti sono abbastanza nuovi:prima erano note solo due fonti di questo tipo, trovati casualmente o nei dati d'archivio negli ultimi due anni. "Poiché questo nuovo tipo di sorgenti in eruzione sembra essere peculiare nei raggi X, abbiamo deciso di utilizzare eROSITA come sondaggio alla cieca e ne abbiamo trovati subito altri due, " Aggiunge.

    Il telescopio eROSITA attualmente scansiona l'intero cielo con raggi X e il flusso di dati continuo è adatto per trovare eventi transitori come queste eruzioni. Entrambe le nuove sorgenti scoperte da eROSITA hanno mostrato una variabilità dei raggi X ad alta ampiezza in poche ore, che è stato confermato da osservazioni di follow-up con i telescopi a raggi X XMM-Newton e NICER. Contrariamente ai due noti oggetti simili, le nuove sorgenti trovate da eROSITA non erano nuclei galattici precedentemente attivi.

    "Erano normali, galassie medio-basse con buchi neri inattivi, " spiega Andrea Merloni di MPE, ricercatore principale di eROSITA. "Senza questi improvvisi, ripetendo le eruzioni di raggi X le avremmo ignorate." Gli scienziati ora hanno la possibilità di esplorare le vicinanze dei più piccoli buchi neri supermassicci. Questi hanno da 100.000 a 10 milioni di volte la massa del nostro Sole.

    L'emissione quasi periodica come quella scoperta da eROSITA è tipicamente associata a sistemi binari. Se queste eruzioni sono effettivamente innescate dalla presenza di un oggetto orbitante, la sua massa deve essere molto più piccola di quella del buco nero, dell'ordine di una stella o anche di una nana bianca, che potrebbe essere parzialmente interrotto dalle enormi forze di marea vicino al buco nero ad ogni passaggio.

    Immagine ottica della seconda galassia trovata con eruzioni quasi periodiche nei dati di eROSITA all-sky, la curva di luce a raggi X XMM-Newton è sovrapposta in magenta. La galassia è stata identificata come 2MASX J02344872-4419325 con un redshift di z~0.02. Questa fonte mostra eruzioni molto più strette e più frequenti, circa ogni 2,4 ore. Credito:MPE; immagine ottica:DESI Legacy Imaging Surveys/D. Lang (Istituto perimetrale)

    "Ancora non sappiamo cosa causa queste eruzioni di raggi X, " ammette Arcodia. "Ma sappiamo che il quartiere del buco nero era tranquillo fino a poco tempo fa, quindi non è necessario un disco di accrescimento preesistente come quello presente nelle galassie attive per innescare questi fenomeni." Le future osservazioni a raggi X aiuteranno a limitare o escludere lo "scenario di oggetti orbitanti" e a monitorare eventuali cambiamenti nel periodo orbitale Questi tipi di oggetti potrebbero essere osservabili anche con segnali di onde gravitazionali, aprendo nuove possibilità nell'astrofisica multi-messaggero.


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