Le interruzioni mareali si verificano quando una stella passa troppo vicino a un buco nero supermassiccio. L'immensa forza gravitazionale del buco nero squarcia la stella, formando un flusso di detriti che cade verso il buco nero. MAXI J1820 è un caso particolarmente interessante perché ospita un buco nero di massa intermedia con una massa diverse centinaia di volte quella del Sole, rendendolo un banco di prova ideale per studiare la gravità forte.
La teoria di Einstein prevede che quando la materia cade in un buco nero, dovrebbe emettere raggi X e raggi gamma a causa del rilascio di energia potenziale gravitazionale. Il modello specifico e i tempi di queste emissioni dipendono dalle caratteristiche del buco nero e della materia in caduta.
Le osservazioni di MAXI J1820, ottenute utilizzando strutture come l'Osservatorio Neil Gehrels Swift della NASA, il satellite XMM-Newton dell'Agenzia spaziale europea e vari telescopi terrestri, hanno rivelato curve di luce e spettri dettagliati dell'evento di perturbazione delle maree. Queste osservazioni corrispondono straordinariamente bene alle previsioni teoriche fatte dalla relatività generale di Einstein.
I dati mostrano un picco distinto nelle emissioni di raggi X e gamma, noto come “picco primario”, seguito da una fase di “altopiano” e quindi da un graduale declino della luminosità. Queste caratteristiche corrispondono a diverse fasi del processo di disgregazione mareale, in cui i flussi di materia cadono nel buco nero e il sistema si evolve.
Inoltre, le osservazioni rivelano una forte correlazione tra la luminosità osservata dell’evento di perturbazione mareale e la massa del buco nero, come previsto dalla relatività generale. Questa relazione supporta l'idea che i fenomeni osservati siano effettivamente causati dalle forze gravitazionali vicine a un buco nero.
Lo studio dettagliato di MAXI J1820 ha fornito forti prove osservative a sostegno della teoria generale della relatività di Einstein e della nostra attuale comprensione di come si comporta la materia nell’ambiente gravitazionale estremo attorno ai buchi neri. Mostra il potere dello studio di eventi astrofisici così estremi per approfondire la nostra conoscenza della fisica fondamentale.
