Gli scienziati hanno rilevato un misterioso battito cardiaco di raggi gamma proveniente da una nube di gas cosmico. La nube poco appariscente nella costellazione dell'Aquila batte al ritmo di un vicino buco nero in precessione, indicando una connessione tra i due oggetti, come riporta sulla rivista il team guidato da DESY Humboldt Fellow Jian Li e dal professor Diego F. Torres dell'ICREA dell'Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC). Astronomia della natura . Il modo in cui il buco nero alimenta il battito cardiaco dei raggi gamma della nuvola a una distanza di circa 100 anni luce rimane enigmatico.

Il gruppo di ricerca, composto da scienziati tedeschi, Spagna, Cina e Stati Uniti, ha analizzato rigorosamente più di 10 anni di dati dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA dell'amministrazione spaziale statunitense, guardando un cosiddetto micro quasar. Il sistema catalogato come SS 433 si trova a circa 15.000 anni luce di distanza nella Via Lattea ed è costituito da una stella gigante con circa 30 volte la massa del nostro sole e un buco nero con circa 10-20 masse solari. I due oggetti orbitano l'uno intorno all'altro con un periodo di 13 giorni, mentre il buco nero succhia materia dalla stella gigante.

"Questo materiale si accumula in un disco di accrescimento prima di cadere nel buco nero, come l'acqua nel vortice sopra lo scarico di una vasca da bagno, " spiega Li. "Tuttavia, una parte di quella materia non cade nello scarico ma viene espulsa ad alta velocità in due getti stretti in direzioni opposte sopra e sotto il disco di accrescimento rotante." Questa impostazione è nota da galassie attive chiamate quasar con mostruosi buchi neri con milioni di masse al loro centro che sparano getti di decine di migliaia di anni luce nel cosmo.Come SS 433 sembra una versione ridotta di questi quasar, è stato soprannominato un micro quasar.

Le particelle ad alta velocità e i campi magnetici ultra potenti nel getto producono raggi X e raggi gamma. "Il disco di accrescimento non giace esattamente nel piano dell'orbita dei due oggetti. Precede, o ondeggia, come una trottola montata inclinata su un tavolo, "dice Torres. "Di conseguenza, i due getti si snodano nello spazio circostante, piuttosto che formare una linea retta."

La precessione dei getti del buco nero ha un periodo di circa 162 giorni. Un'analisi meticolosa ha rivelato un segnale di raggi gamma con lo stesso periodo da una posizione situata relativamente lontana dai getti del microquasar, che è stato etichettato come Fermi J1913+0515 dagli scienziati. Si trova nella posizione di un irrilevante aumento del gas. I periodi consistenti indicano che l'emissione della nube di gas è alimentata dal micro quasar.

"Trovare una connessione così inequivocabile tramite la tempistica, a circa 100 anni luce di distanza dal micro quasar, nemmeno lungo la direzione dei getti è tanto inaspettato quanto sorprendente, ", dice Li. "Ma come il buco nero possa alimentare il battito cardiaco della nube di gas non ci è chiaro". L'illuminazione periodica diretta da parte del getto sembra improbabile. Un'alternativa che il team ha esplorato si basa sull'impatto dei protoni veloci (i nuclei di idrogeno atomi) prodotti alle estremità dei getti o vicino al buco nero, e iniettato nella nuvola, dove queste particelle subatomiche colpiscono il gas e producono raggi gamma. I protoni potrebbero anche essere parte di un deflusso di particelle veloci dal bordo del disco di accrescimento. Ogni volta che questo deflusso colpisce la nuvola di gas, si illumina di raggi gamma, il che spiegherebbe il suo strano battito cardiaco. "Energeticamente, il deflusso dal disco potrebbe essere potente quanto quello dei getti e si ritiene che preceda in solidarietà con il resto del sistema, " spiega Torres.

Sono necessarie ulteriori osservazioni e lavoro teorico per spiegare completamente lo strano battito cardiaco di raggi gamma di questo sistema unico al di là di questa scoperta iniziale. "La SS 433 continua a stupire gli osservatori a tutte le frequenze e allo stesso modo i teorici, " sottolinea
Li. "E sicuramente fornirà un banco di prova per le nostre idee sulla produzione e propagazione dei raggi cosmici vicino ai micro quasar per gli anni a venire".