L'osservatorio XMM-Newton dell'ESA ha scoperto il miglior candidato in assoluto per un tipo molto raro ed elusivo di fenomeno cosmico:un buco nero di peso medio in procinto di lacerarsi e banchettare con una stella vicina.

Ci sono vari tipi di buchi neri in agguato in tutto l'Universo:stelle massicce creano buchi neri di massa stellare quando muoiono, mentre le galassie ospitano buchi neri supermassicci al loro centro, con masse equivalenti a milioni o miliardi di Soli.

Tra questi estremi c'è un membro più riservato della famiglia dei buchi neri:i buchi neri di massa intermedia. Pensati per essere semi che alla fine cresceranno per diventare supermassicci, questi buchi neri sono particolarmente sfuggenti, e quindi sono stati trovati pochissimi candidati robusti.

Ora, un team di ricercatori che utilizza i dati dell'osservatorio spaziale a raggi X XMM-Newton dell'ESA, così come l'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e il telescopio a raggi X Swift, ha trovato un raro segno rivelatore di attività. Hanno rilevato un enorme bagliore di radiazioni alla periferia di una lontana galassia, gettato via mentre una stella passava troppo vicino a un buco nero e veniva successivamente divorata.

"Questo è incredibilmente eccitante:questo tipo di buco nero non è mai stato individuato così chiaramente prima, ", afferma lo scienziato capo Dacheng Lin dell'Università del New Hampshire, STATI UNITI D'AMERICA.

"Sono stati trovati alcuni candidati, ma nel complesso sono estremamente rari e molto ricercati. Questo è il miglior candidato per un buco nero di massa intermedia osservato finora".

Si pensa che questa razza di buchi neri si formi in vari modi. Uno scenario di formazione è la fusione incontrollata di stelle massicce che giacciono all'interno di densi ammassi stellari, rendendo i centri di questi cluster uno dei posti migliori per cacciarli. Però, quando si saranno formati tali buchi neri, questi siti tendono ad essere privi di gas, lasciando i buchi neri senza materiale da consumare e quindi con poca radiazione da emettere, il che a sua volta li rende estremamente difficili da individuare.

"Uno dei pochi metodi che possiamo usare per cercare di trovare un buco nero di massa intermedia è aspettare che una stella gli passi vicino e si disgrega—questo essenzialmente "riattiva" l'appetito del buco nero e lo spinge a emettere un bagliore che possiamo osservare, "aggiunge Lin.

"Questo tipo di evento è stato visto chiaramente solo al centro di una galassia prima, non ai bordi esterni."

Lin e colleghi hanno setacciato i dati di XMM-Newton per trovare il candidato. L'hanno identificato nelle osservazioni di una grande galassia a circa 740 milioni di anni luce di distanza, prese nel 2006 e nel 2009 come parte di un'indagine galattica, e in ulteriori dati di Chandra (2006 e 2016) e Swift (2014).

"Abbiamo anche guardato le immagini della galassia scattate da tutta una serie di altri telescopi, per vedere come appariva otticamente l'emissione, ", afferma il coautore Jay Strader della Michigan State University, STATI UNITI D'AMERICA.

"Abbiamo individuato la sorgente brillare di luminosità in due immagini del 2005:sembrava molto più blu e luminosa di quanto non fosse solo pochi anni prima. Confrontando tutti i dati abbiamo determinato che la sfortunata stella è stata probabilmente distrutta nell'ottobre 2003 ai nostri tempi, e ha prodotto un'esplosione di energia che è decaduta nei successivi 10 anni o giù di lì."

Gli scienziati ritengono che la stella sia stata distrutta e lacerata da un buco nero con una massa di circa cinquantamila volte quella del Sole.

Si prevede che tali esplosioni innescate dalle stelle avvengano solo raramente da questo tipo di buco nero, quindi questa scoperta suggerisce che potrebbero essercene molti altri in agguato in uno stato dormiente nelle periferie delle galassie in tutto l'Universo locale.

"Questo candidato è stato scoperto tramite un'intensa ricerca nel catalogo delle sorgenti di raggi X di XMM-Newton, che è pieno di dati di alta qualità che coprono vaste aree di cielo, essenziale per determinare quanto fosse grande il buco nero e cosa è successo a causare l'esplosione di radiazioni osservata, "dice Norbert Schartel, Scienziato del progetto ESA per XMM-Newton.

"Il catalogo delle sorgenti di raggi X XMM-Newton è attualmente il più grande catalogo di questo tipo, contenente più di mezzo milione di fonti:oggetti esotici come quello scoperto nel nostro studio sono ancora nascosti lì e aspettano di essere scoperti attraverso un'intensa attività di data mining, " aggiunge la coautrice Natalie Webb, direttore dell'XMM-Newton Survey Science Center presso l'Istituto di Ricerca in Astrofisica e Planetologia (IRAP) di Tolosa, Francia.

"Imparare di più su questi oggetti e i fenomeni associati è la chiave per la nostra comprensione dei buchi neri. I nostri modelli sono attualmente simili a uno scenario in cui una civiltà aliena osserva la Terra e vede i nonni che lasciano cadere i nipoti all'asilo:potrebbero presumere che ci sia qualcosa intermedio per adattarsi al loro modello di durata della vita umana, ma senza osservare quel collegamento, non c'è modo di saperlo con certezza. Questa scoperta è incredibilmente importante, e mostra che il metodo di scoperta impiegato qui è buono da usare, "conclude Norberto.