Considerando la vastità dell’universo e i pochi secoli in cui gli esseri umani hanno guardato le stelle, non sorprende che stiamo ancora scoprendo come funzionano le cose là fuori. Un buon esempio di questo processo è la "mucca cosmica", il nome non ufficiale usato affettuosamente dagli astronomi per riferirsi alla mucca AT2018, un fenomeno inspiegabile nei raggi X avvenuto nel 2018.
Oggi i ricercatori hanno una forte ipotesi per spiegare la mucca cosmica e guidare la ricerca futura sui buchi neri, sulle stelle di neutroni e su altri eventi ancora inspiegabili nelle zone più remote dell'universo.
Per capire perché la mucca cosmica ha attirato l’attenzione degli astronomi, è utile comprendere il ciclo di vita delle stelle, compresa la morte delle stelle. Naturalmente, esiste una vasta gamma di tipi e dimensioni di stelle, il che significa che non esiste un modo normale in cui le stelle muoiono, e anche "morire" non è una parola precisa, poiché le stelle si spostano semplicemente da una fase della vita a quella successiva.
In ogni caso, è sostanzialmente corretto affermare che quando la maggior parte delle stelle massicce (molto più grandi del nostro Sole) raggiungono la fine del loro ciclo di vita e hanno consumato tutto il carburante all'interno dei loro nuclei, esplodono in una supernova e poi diventano una stella nera buco o stella di neutroni, a seconda della dimensione originale della stella.
Gli astronomi misurano da tempo le supernovae; la prima possibile supernova registrata risale agli astronomi indiani nel 4500 a.C. (più o meno circa 1.000 anni). Da allora, ci sono state molte supernove degne di nota, tra cui una notata dagli astronomi cinesi nel 185 d.C., un'altra da Giovanni Keplero (e molti altri astronomi in tutto il mondo) nel 1604, e dozzine di altre grazie ai progressi nella scienza dei telescopi. Si può dire con certezza che gli astronomi generalmente capiscono cosa stanno vedendo quando un'emissione luminosa appare nel cielo.
Questo è ciò che era così sconcertante riguardo alla mucca AT2018, la mucca cosmica, quando gli astronomi l'hanno osservata per la prima volta nel giugno 2018. Gli astronomi, utilizzando il telescopio ATLAS-HKO all'Osservatorio Haleakalā alle Hawaii, hanno notato la brillante emissione di raggi X, che persisteva per tre settimane e brillava dieci volte. più brillante delle supernove studiate in precedenza dagli astronomi.
Solo ora, anni dopo, abbiamo un'idea di cosa potrebbe aver causato questa emissione luminosa:un fascio rimbalzante di gioia per l'universo, sotto forma di un piccolo buco nero o di una neonata stella di neutroni.
Gli astronomi del MIT, guidati dal ricercatore Dheeraj "DJ" Pasham del Kavli Institute for Astrophysicals and Space Research di Cambridge, Massachusetts, hanno studiato le emissioni della mucca per diversi mesi, pubblicando i loro risultati il 13 dicembre 2021 sulla rivista Nature Astronomia. Hanno determinato che è probabilmente il risultato di una massiccia produzione di energia causata da un buco nero o da una stella di neutroni che si gode il primo pasto della sua stella di origine. A differenza di altre supernove, l'energia emessa dalla mucca è avvenuta in modo leggermente diverso, da qui il bagliore luminoso e duraturo che abbiamo osservato nel cielo.
Considerati i dati unici che la sua squadra stava studiando, Pasham ha ammesso di sperare che la spiegazione indichi un buco nero che mangia una stella esotica. "Sono rimasto un po' deluso", ha detto a ScienceNews. “Ma sono ancora più stupito dal fatto che questa potrebbe essere la prova diretta della nascita di un buco nero. Questo è un risultato ancora più interessante."
I risultati di questo studio del MIT suggeriscono che gli astrofisici potrebbero utilizzare un protocollo simile per esaminare i dati provenienti da altri fenomeni di origine inspiegabile, chiamati fenomeni transitori ottici blu veloci (FBOT). Sono stati registrati circa una dozzina di questi eventi e gli astronomi potrebbero ora essere in grado di formulare nuove ipotesi per spiegare questi eventi avvenuti nelle zone più remote dell'universo.
Inoltre, la mucca cosmica ora fornisce agli astronomi una guida quando si tratta di cercare nuove stelle di neutroni e piccoli buchi neri; poiché lo studio dei buchi neri è una grande priorità per la NASA in questo momento, è sempre bene avere un'idea migliore di cosa cercare e acquisire una migliore comprensione anche del ciclo di vita dei buchi neri.
Se vuoi tenere d'occhio i buchi neri, la missione della NASA da tenere d'occhio è l'Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), lanciato nel dicembre 2021, e l'Osservatorio a raggi X Chandra. Questi due telescopi spaziali stanno osservando le vaste distese della nostra galassia e dell'universo per misurare le emissioni di raggi X tipiche dei buchi neri, anche se, come stiamo imparando, ci sono anche buchi neri atipici!