Quando un buco nero mastica una stella, produce luce visibile o raggi X, ma gli astronomi non hanno quasi mai rilevato entrambi i tipi di radiazioni. L'astronomo Peter Jonker (SRON / Radboud University) e i suoi colleghi hanno ora individuato un certo numero di stelle catturate con un telescopio a raggi X pochi anni dopo essere state scoperte alla luce ottica. Sembra che i buchi neri mangino tutti allo stesso modo, dopotutto, mentre l'illuminazione d'atmosfera varia secondo uno schema fisso. Il loro studio è pubblicato su Giornale Astrofisico .

In tutto l'universo, giganteschi buchi neri si nascondono nell'oscurità all'interno dei centri delle galassie. Come un predatore in agguato, aspettano pazientemente che passino stelle ignare, e usano la loro travolgente gravità per separarli in una ciocca di spaghetti e infine inghiottirli. Gli astronomi a volte vedono questo spettacolo in luce visibile, a volte ai raggi X, ma quasi mai in entrambi i tipi di luce contemporaneamente. I buchi neri hanno due modi diversi di mangiare una stella?

Dal visivo ai raggi X

L'astronomo Peter Jonker (SRON / Radboud University) e i suoi colleghi internazionali hanno ora osservato una serie di sorgenti con il telescopio a raggi X Chandra che erano state originariamente identificate nella banda ottica alcuni anni prima. Sembra che una stella, in procinto di essere divorato, prima irradia luce visibile e successivamente emette raggi X. Quindi i buchi neri hanno un comportamento alimentare comune, mentre l'illuminazione d'atmosfera durante la cena cambia secondo uno schema fisso, dal dolce bianco al pallido, raggi X luminosi. La scoperta di Jonker potrebbe presto essere testata combinando i dati del satellite a raggi X eROSITA lanciato di recente, un predecessore di Athena, e i telescopi che spazzano il cielo raccogliendo luce visibile, come il telescopio BlackGEM, che è attualmente in fase di installazione in Cile sotto la supervisione della Radboud University.

Collisione

Una stella catturata viene allungata in una stringa così lunga che incontra se stessa dopo un'orbita completa attorno a un buco nero, come un serpente che si morde la coda. Quella collisione fa sì che la corda perda quota e cada verso il buco nero. Jonker ha due possibili spiegazioni per la sua teoria secondo cui la luce visibile e i raggi X vengono entrambi rilasciati, rigorosamente in quell'ordine.

La prima opzione è che l'emissione di luce visibile sia causata dall'energia rilasciata durante la collisione, e che vediamo i raggi X perché l'energia potenziale viene persa durante la caduta verso il buco nero. Il flusso di gas stellare frantumato inizia a brillare come un cosiddetto corpo nero, con una curva caratteristica come uno spettro che raggiunge il picco nei raggi X molli.

La seconda opzione è che la collisione stessa emetta raggi X, ma emerge una nuvola densa che assorbe i raggi X e li riemette come luce visibile. Quando abbastanza materiale stellare è scomparso, la nuvola diventa abbastanza sottile da consentire il passaggio dei raggi X, compresa la radiazione a raggi X a seguito del tuffo con associata perdita di energia potenziale.

Rotazione

Una conseguenza della teoria di Jonker è che esiste una connessione tra la rotazione dei buchi neri e la quantità di raggi X emessi dalle stelle mentre vengono mangiate. Al momento non è noto se i buchi neri ruotino. Se eROSITA osserva ogni anno centinaia di ciocche di spaghetti, questo potrebbe confermare che i buchi neri stanno ruotando. Se solo pochi vengono rilevati ogni anno, indicherebbe buchi neri stazionari.