Rappresentazione schematica dell'artista del cambiamento dell'orientamento del getto in V404 Cygni. Ogni segmento (separato dalle lancette dell'orologio) mostra i getti in un momento diverso, orientato in direzioni diverse come si vede nella nostra immagine radio ad alta risoluzione angolare. Attestazione:ICRAR
Gli astronomi hanno scoperto getti in rapida oscillazione provenienti da un buco nero a quasi 8000 anni luce dalla Terra.
Pubblicato oggi sulla rivista Natura , la ricerca mostra che i getti del buco nero di V404 Cygni si comportano in un modo mai visto prima su scale temporali così brevi.
I getti sembrano ruotare rapidamente con nubi di plasma ad alta velocità, potenzialmente a pochi minuti di distanza, che fuoriescono dal buco nero in direzioni diverse.
L'autore principale Professore Associato James Miller-Jones, dal nodo Curtin University del Centro Internazionale per la Ricerca sulla RadioAstronomia (ICRAR), detti buchi neri sono alcuni degli oggetti più estremi dell'Universo.
"Questo è uno dei sistemi di buchi neri più straordinari che abbia mai incontrato, "Ha detto il professore associato Miller-Jones.
"Come molti buchi neri, si sta nutrendo di una stella vicina, allontanando il gas dalla stella e formando un disco di materiale che circonda il buco nero e si dirige a spirale verso di esso per gravità.
"Ciò che è diverso in V404 Cygni è che pensiamo che il disco di materiale e il buco nero siano disallineati." Questo sembra causare l'oscillazione della parte interna del disco come una trottola e i getti di fuoco in direzioni diverse mentre cambia orientamento ."
Rappresentazione artistica di V404 Cygni vista da vicino. Il sistema stellare binario è costituito da una stella normale in orbita con un buco nero. Il materiale della stella cade verso il buco nero e si muove a spirale verso l'interno in un disco di accrescimento, con potenti getti lanciati dalle regioni interne vicine al buco nero. Attestazione:ICRAR
V404 Cygni è stato identificato per la prima volta come un buco nero nel 1989 quando ha rilasciato una grande esplosione di getti e radiazioni.
Gli astronomi che guardavano le lastre fotografiche d'archivio hanno poi trovato precedenti esplosioni nelle osservazioni del 1938 e del 1956.
Il professore associato Miller-Jones ha affermato che quando V404 Cygni ha sperimentato un'altra esplosione molto brillante nel 2015, della durata di due settimane, telescopi di tutto il mondo si sono sintonizzati per studiare cosa stava succedendo.
"Tutti sono saltati sull'esplosione con qualunque telescopio potessero lanciarci contro, " Egli ha detto.
"Quindi abbiamo questa straordinaria copertura osservativa".
Quando il professore associato Miller-Jones e il suo team hanno studiato il buco nero, videro i suoi getti comportarsi in un modo mai visto prima.
Dove di solito si pensa che i getti escano direttamente dai poli dei buchi neri, questi getti sparavano in direzioni diverse in momenti diversi.
Rappresentazione artistica delle espulsioni del getto in V404 Cygni. Con i nostri radiotelescopi, vediamo singole nuvole luminose di plasma che sono state espulse dalle regioni più interne, e reindirizzato dal disco di accrescimento interno gonfio. Attestazione:ICRAR
E stavano cambiando direzione molto rapidamente, in non più di un paio d'ore.
Il professore associato Miller-Jones ha affermato che il cambiamento nel movimento dei getti è dovuto al disco di accrescimento, il disco rotante di materia attorno a un buco nero.
Ha detto che il disco di accrescimento di V404 Cygni è largo 10 milioni di chilometri, e le poche migliaia di chilometri più interne si gonfiarono e traballarono durante l'esplosione luminosa.
"La parte interna del disco di accrescimento stava precedendo e trascinando efficacemente con sé i getti, "Ha detto il professore associato Miller-Jones.
"Puoi immaginarlo come l'oscillazione di una trottola mentre rallenta, solo in questo caso, l'oscillazione è causata dalla teoria della relatività generale di Einstein."
La ricerca ha utilizzato le osservazioni del Very Long Baseline Array, un radiotelescopio delle dimensioni di un continente composto da 10 parabole negli Stati Uniti, dalle Isole Vergini dei Caraibi alle Hawaii.
Il coautore Alex Tetarenko, un recente dottorato di ricerca. laureato all'Università dell'Alberta e attualmente membro dell'Osservatorio dell'Asia orientale che lavora alle Hawaii, ha affermato che la velocità con cui i getti stavano cambiando direzione significava che gli scienziati dovevano utilizzare un approccio molto diverso alla maggior parte delle osservazioni radio.
Rappresentazione artistica dello spazio-tempo contorto attorno al buco nero rotante. Il buco nero è così denso che crea una rottura nel tessuto stesso dello spazio-tempo, visto qui come il pozzo infinitamente profondo al centro. Mentre il buco nero gira, trascina con sé lo spaziotempo, dando luogo alla torsione della griglia spaziotemporale mostrata qui. Questo porta alla precessione del disco di accrescimento interno gonfio. Attestazione:ICRAR
"Tipicamente, i radiotelescopi producono una singola immagine da diverse ore di osservazione, " lei disse.
"Ma questi jet stavano cambiando così velocemente che in un'immagine di quattro ore abbiamo visto solo una sfocatura.
"Era come cercare di scattare una foto di una cascata con una velocità dell'otturatore di un secondo."Invece, i ricercatori hanno prodotto 103 singole immagini, ciascuno di circa 70 secondi, e li ha uniti in un film.
"Solo in questo modo siamo stati in grado di vedere questi cambiamenti in un periodo di tempo molto breve, " ha detto il dottor Tetarenko.
La coautrice dello studio, la dott.ssa Gemma Anderson, che ha sede anche presso il nodo Curtin University dell'ICRAR, ha detto che l'oscillazione del disco di accrescimento interno potrebbe verificarsi anche in altri eventi estremi nell'Universo.
"Ogni volta che si verifica un disallineamento tra la rotazione di un buco nero e il materiale che vi cade, ti aspetteresti di vederlo quando un buco nero inizia a nutrirsi molto rapidamente, " ha detto il dottor Anderson.
"Questo potrebbe includere un sacco di altri brillanti, eventi esplosivi nell'Universo, come buchi neri supermassicci che si alimentano molto rapidamente o eventi di interruzione delle maree, quando un buco nero fa a pezzi una stella."
