Quando le stelle massicce esauriscono il loro combustibile nucleare, subiscono un collasso gravitazionale ed esplodono come supernove. Se nelle vicinanze esiste un compagno massiccio, potrebbe fondersi con il resto compatto lasciato dall’esplosione, formando un sistema binario di buco nero. L'interazione e la fusione finale dei componenti binari rilasciano inoltre enormi quantità di energia sotto forma di onde gravitazionali, le increspature dello spaziotempo previste dalla teoria della relatività generale di Einstein.
La presenza di un buco nero in rapida rotazione nel sistema binario influenzerebbe in modo significativo le forme d’onda gravitazionali. Tuttavia, a causa della complessità dell’astrofisica coinvolta nella formazione ed evoluzione dei buchi neri binari, non c’è ancora consenso sull’efficienza della formazione dei buchi neri in rapida rotazione.
Eseguendo estese simulazioni al computer, i ricercatori hanno scoperto che il movimento orbitale e la precessione del disco in un sistema binario di buco nero post-supernova sono significativamente alterati a causa della rapida rotazione del buco nero compagno. L’effetto precessione fa sì che il disco di accrescimento attorno al buco nero compagno mostri una variabilità dipendente dal tempo.
“Questa variabilità, impressa nelle curve di luce dei raggi X osservate dalla nostra linea di vista, apre un nuovo modo per sondare le proprietà astrofisiche del buco nero compagno e persino limitare la poco conosciuta distribuzione della velocità del calcio natale”, ha affermato il Prof. Tong Liu dell’Università Jiao Tong di Shanghai, l’autore principale dello studio.
La ricerca, pubblicata su The Astrophysical Journal Letters, suggerisce future missioni spaziali come Einstein Probe, Lynx, Athena e il futuro Large Observatory For X-ray Timing (LOFT), progettate per fornire dati sulla temporizzazione dei raggi X con elevata sensibilità e ampio spettro di osservazioni. copertura energetica, avrà il potenziale per svelare questi buchi neri nascosti attraverso la scoperta e la caratterizzazione dei segnali variabili previsti.
