Scoperta stella morta da record: ruota 716 volte al secondo.

Gli astronomi hanno identificato una stella di neutroni che sta stabilendo nuovi record cosmici: non solo ruota su se stessa 716 volte al secondo, eguagliando il record di rotazione più veloce mai osservato nell'universo, ma la sua superficie è teatro di esplosioni termonucleari paragonabili alla detonazione di bombe atomiche.

La scoperta, effettuata grazie al telescopio a raggi X NICER della NASA montato sulla Stazione Spaziale Internazionale, riguarda una stella di neutroni che fa parte del sistema binario 4U 1820-30, situato nell'ammasso globulare NGC 6624, a circa 26 anni luce dalla Terra nella costellazione del Sagittario. "Stavamo studiando le esplosioni termonucleari di questo sistema quando abbiamo notato oscillazioni straordinarie, che suggerivano una stella di neutroni che ruota attorno al proprio asse a una velocità stupefacente di 716 volte al secondo", spiega Gaurava K. Jaisawal del DTU Space.

La stella condivide il record di rotazione con un'altra stella di neutroni, PSR J1748-2446, e fa parte del sistema binario con il periodo orbitale più breve mai osservato: il suo compagno, una nana bianca, le orbita attorno ogni 11 minuti.

Le caratteristiche estreme di questi oggetti sono il risultato del loro drammatico processo di formazione. Quando una stella massiccia esaurisce il suo combustibile nucleare, il suo nucleo collassa sotto la propria gravità, comprimendo una massa pari a due volte quella del Sole in una sfera di soli 20 chilometri di diametro. La materia al suo interno è così densa che un cucchiaino di questo materiale peserebbe quanto 85.000 balene blu. Ulteriori dettagli ci vengono forniti da Jerome Chenevez, scienziato del DTU Space.

 

"Durante queste esplosioni, la stella di neutroni diventa fino a 100.000 volte più luminosa del Sole, rilasciando un'immensa quantità di energia. Stiamo trattando con eventi estremamente violenti che ci forniscono nuove informazioni sui cicli di vita dei sistemi stellari binari e sulla formazione degli elementi nell'universo."

Per dare un'idea dell'intensità delle forze in gioco, i ricercatori spiegano che se un semplice marshmallow cadesse sulla superficie di una stella di neutroni, l'impatto libererebbe un'energia equivalente a mille bombe all'idrogeno che esplodono simultaneamente.

Le osservazioni, condotte tra il 2017 e il 2021, hanno permesso di identificare 15 esplosioni termonucleari attraverso la loro emissione di raggi X, confermando definitivamente l'eccezionale velocità di rotazione di questo oggetto cosmico. La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal il 25 ottobre 2024, e chi volesse approfondire potrà trovarla linkata in fonte.

https://www.hdblog.it/scienza/articoli/n598442/stella-morta-record-esplosioni-nucleari/

“Mai visto prima”: un buco nero espelle materia anni dopo aver inghiottito una stella.

 

Gli astronomi hanno scoperto un buco nero che eruttava resti stellari anni dopo aver distrutto e consumato una stella.

A ottobre 2018 una piccola stella è stata fatta a pezzi dopo essersi avvicinata troppo a un buco nero in una galassia che si trova a 665 milioni di anni luce dalla Terra. Sebbene possa sembrare emozionante, l’evento non è stato una sorpresa per gli astronomi, che occasionalmente assistono a questi incontri ravvicinati mentre osservano il cielo notturno. Ma quasi tre anni dopo il massacro, lo stesso buco nero è tornato a illuminare i cieli, stavolta non per “mangiare” altri oggetti cosmici.

Cosa sta succedendo e come lo abbiamo scoperto.

Gli scienziati ritengono che il buco nero stia espellendo materia a metà della velocità della luce. Il punto è che non sanno perché questo “deflusso” si sia verificato così tardi, dopo tutti questi anni. I risultati dello studio potrebbero aiutare gli scienziati a comprendere meglio il comportamento “alimentare” dei buchi neri, che i ricercatori paragonano al “ruttare” dopo un pasto. Il team ha individuato l’insolita esplosione mentre ri-osservava gli eventi di interruzione delle maree (TDE) – ovvero quando le stelle vengono spaghettificate dai buchi neri – che si sono verificati negli ultimi anni. I dati del radiotelescopio del New Messico hanno mostrato che il buco nero si era misteriosamente rianimato, a giugno 2021. Gli scienziati si sono affrettati a esaminare l’evento più da vicino.

I risultati dello studio.

Questo rilascio di materia nello spazio, noto come deflusso, normalmente si verifica rapidamente, non di certo anni dopo. “È come se questo buco nero avesse iniziato improvvisamente a eruttare un mucchio di materiale dalla stella che aveva mangiato anni fa“, spiegano. Il deflusso di materia viaggia ad una velocità pari al 50% della velocità della luce. Per fare un confronto, la maggior parte dei TDE hanno un deflusso che viaggia al 10% della velocità della luce. “Questa è la prima volta che assistiamo a un ritardo così lungo tra l’alimentazione e il deflusso”. “Il prossimo passo è esplorare se ciò effettivamente accade con maggiore regolarità nell’universo” concludono i ricercatori.

https://www.passioneastronomia.it/mai-visto-prima-un-buco-nero-espelle-materia-anni-dopo-aver-inghiottito-una-stella/?fbclid=IwZXh0bgNhZW0CMTEAAR0hYjdOjuJJMRbDpCWpZ0VRTaMXFUP87h27eoQQ725Gr8GjsKZkTewNB7I_aem_AfKNzj_Rdd48pT0WOnZkoNKN5-Z6_qd48ht2oAgxYp6wl4pcWVXKyB2-oD77nN3_RFecPicT-X6TvKI4Gg_kGn1r

Simulata al computer l’esplosione termonucleare che avviene in una stella di neutroni. - Marco della Corte

 

Le simulazioni al computer ci stanno fornendo nuove informazioni sul fenomeno conosciuto come esplosione termonucleare e il comportamento delle cosiddette “stelle cannibali”.

Quando una stella di neutroni assorbe materiale da una compagna binaria vicina, la combustione termonucleare instabile del materiale accumulato può produrre un’esplosione incontrollabile che invia radiazioni X in tutto l’Universo.

L’esplosione termonucleare è tuttavia un processo che ha bisogno di ulteriori approfondimenti: come esattamente queste potenti eruzioni si evolvano e si diffondano sulla superficie di una stella di neutroni rimane un mistero. Cercando però di replicare i brillamenti di raggi X osservati utilizzando simulazioni, gli scienziati stanno imparando di più sui loro dettagli, nonché sulle stelle di neutroni ultra-dense che li producono.

Esplosione termonucleare, Zingale: “Una visione più dettagliata”.

Michael Zingale è astrofisico computazionale presso la State University di New York a Stony Brook. Lo studioso ha affermato sull’esplosione termonucleare: “Possiamo vedere questi eventi accadere in modo più dettagliato con una simulazione. Una delle cose che vogliamo fare è comprendere le proprietà della stella di neutroni perché vogliamo capire come si comporta la materia alle densità estreme che si troverebbero in una stella di neutroni”.

Cosa sono le stelle di neutroni.

Le stelle di neutroni sono alcuni degli oggetti più densi dell’Universo. Sono ciò che rimane dopo che una stella massiccia ha terminato la sua vita, ha esaurito il carburante ed è esplosa in una supernova. Mentre il materiale esterno viene lanciato nello spazio, però, il nucleo dell’atro collassa sotto la gravità, formando una palla super densa di circa 20 chilometri (12 miglia) di diametro, che racchiude in quella piccola sfera una massa pari a quella di 2,3 Soli circa.

Si ipotizza che la materia schiacciata in modo così denso sia un po’ “atipica”, se volessimo utilizzare un eufemismo. Gli scienziati possono tuttavia studiare le loro esplosioni termonucleari per comprendere di più su ciò che rimane di queste stelle. Non possiamo esattamente avvicinarci a un corpo celeste formato da neutroni per osservarlo più da vicino, per ragioni ben valide come la distanza oppure il pericolo che una simile stella potrebbe arrecare. Possiamo però raccogliere tutte le informazioni possibili sui raggi X che fuoriescono da essa, grazie alle nuove tecnologie e simulazioni, come quella descritta nell’articolo in questione.

Approfondimenti sull’esplosione termonucleare.

L’esplosione termonucleare è un fenomeno estremamente potente che avviene quando nuclei atomici leggeri si combinano per formare nuclei più pesanti, liberando enormi quantità di energia. Questo processo è al centro del funzionamento delle bombe atomiche e delle stelle, incluso il nostro Sole. Qui di seguito proponiamo una panoramica più dettagliata dell’evento:

1. Fusione nucleare: l’esplosione termonucleare è principalmente il risultato di tale fusione, che avviene quando due nuclei atomici leggeri, tipicamente isotopi di idrogeno (come deuterio e trizio), si combinano per formare un nucleo atomico più pesante, come elio. Durante questo evento vengono rilasciate enormi quantità di energia sotto forma di radiazione elettromagnetica (luce) e particelle ad alta energia.
2. Condizioni estreme di temperatura e pressione: affinché la fusione nucleare avvenga efficacemente, è necessario creare condizioni estreme di temperatura e pressione simili a quelle presenti nel nucleo delle stelle. Queste condizioni possono essere raggiunte tramite due principali metodi: la compressione di una miscela di isotopi di idrogen, ad esempio quando esplode una bomba atomica, o tramite reazioni di fusione nucleare all’interno di una stella.
3. Bomba termonucleare: chiamate anche bombe a idrogeno, esse sfruttano il principio della fusione nucleare per generare un’enorme esplosione. Queste armi sono una via di mezzo tra una bomba atomica tradizionale (detta anche a fissione) e un secondo stadio che utilizza la radiazione e il calore generati dalla fissione nucleare per avviare e accelerare la fusione nucleare di isotopi di idrogeno, come il deuterio e il trizio. Questo processo rilascia quantità di energia molto maggiori rispetto alle armi a fissione sola.
4. Reazioni nucleari nel Sole e nelle stelle: le stelle, compresa la nostra, generano energia attraverso reazioni di fusione nucleare costanti, come quella di idrogeno in elio. All’interno del nucleo stellare, le enormi pressioni e temperature causate dalla gravità convergente rendono possibile la fusione nucleare. Questo processo continua per gran parte della vita di una stella, mantenendo il suo equilibrio termico e luminoso.

In sintesi, l’esplosione termonucleare è un processo in cui nuclei atomici leggeri si combinano per formare nuclei più pesanti, rilasciando enormi quantità di energia. Questo fenomeno è fondamentale per comprendere il funzionamento delle bombe atomiche e il processo di produzione di energia all’interno delle stelle.

https://reccom.org/esplosione-termonucleare-al-computer/

Spazio: ricreata in 3D l’esplosione di Eta Carinae, l’evento che stupì gli astronomi. - Angelo Petrone

Gli astronomi ritengono che Eta Carinae, che forse aveva più di 150 masse solari prima di esplodere, sia destinata a esplodere come una supernova.

Nel 1840, gli astronomi di tutto il mondo avvistarono quella che chiamarono la ”Grande Eruzione”, un’esplosione nel sistema binario Eta Carinae, una evento che rese la stella, per un breve periodo, la più brillante del cielo. Durante questo evento, avvenuto a 7.500 anni luce dalla Terra, si formò la nebulosa Omuncolo, che ancora oggi continua a crescere, più di un secolo e mezzo dopo. Ora, gli scienziati del team del telescopio spaziale Hubble sono riusciti a rappresentare la nebulosa e la stella al suo interno in un modello, la cui visualizzazione tridimensionale è stata pubblicata martedì. Gli astronomi indicano come Eta Carinae presenti un aspetto differente in diversi spettri con luce visibile e ultravioletta non molto brillante, probabilmente perché la materia della nebulosa, che costituisce il 10% della stella, cattura i suoi fotoni. Allo stesso tempo, però, nell’infrarosso è l’oggetto più luminoso del cielo e si vede anche nei raggi X. “L’immagine a infrarossi del telescopio Spitzer ci consente di scrutare attraverso la polvere che oscura la nostra visuale nella luce visibile per rivelare i dettagli intricati e l’estensione della nebulosa Carina attorno a questa stella luminosa“, ha affermato il leader del team Robert Hurt in una dichiarazione.

Il modello tridimensionale, creato combinando diversi tipi di osservazioni, rendendo i dati di Eta Carinae e utilizzarli nella stampa 3D e nei programmi di realtà aumentata. Eta Carinae, la cui massa prima di esplodere sarebbe oltre 150 volte quella del Sole, è la stella più massiccia della Via Lattea. Sebbene le circostanze esatte della sua esplosione rimangano un mistero, gli astronomi pensano di essere abbastanza certi di come si concluderà il suo spettacolo di luci cosmiche. Quindi, secondo gli scienziati, lo spettacolo pirotecnico di Eta Carinae è destinato a finire quando esploderà come una supernova, quando la sua luminosità supererà di gran lunga anche la sua ultima potente esplosione. Lo ”tsunami di luce”, spiegano gli esperti, assisteremo ad un’esplosione accecante, ma che impiegherebbe 7.500 anni per raggiungere la Terra.

https://www.scienzenotizie.it/2024/03/16/spazio-ricreata-in-3d-lesplosione-di-eta-carinae-levento-che-stupi-gli-astronomi-0251826

L’oggetto che non dovrebbe esistere potrebbe essere il più piccolo buco nero mai visto. - Angelo Petrone

 

I ricercatori del gruppo internazionale Transients and Pulsars con la collaborazione di MeerKAT (Trapum) hanno scoperto un oggetto invisibile, mai previsto da nessun modello astronomico attuale. Situato a circa 40.000 anni luce di distanza, il corpo potrebbe essere il buco nero meno massiccio mai rilevato. L’oggetto misterioso è stato scoperto quando gli astronomi hanno osservato un sistema di due corpi in orbita reciproca nell’ammasso globulare NGC 185, nella costellazione della Colomba. La natura di uno degli oggetti è chiara: si tratta di una pulsar, cioè dei resti di una stella collassata.

Cos’è una pulsar?

Si tratta di stelle di neutroni con forti campi magnetici. Il magnetismo delle pulsar crea coni luminosi che si muovono come un faro, a intervalli precisi di pochi secondi o addirittura millisecondi. Misurando l’orbita e la luminosità di questa pulsar e della sua misteriosa compagna, gli astronomi sono riusciti a determinare le masse di entrambi gli oggetti e sono rimasti sorpresi dal risultato: il secondo oggetto aveva una massa compresa tra 2,1 e 2,7 volte quella del Sole, qualcosa di veramente inaspettato, a meno che non si tratti di una stella ordinaria.

Quando i ricercatori hanno utilizzato il telescopio Hubble per osservare il sistema sono andati incontro ad un’altra sorpresa: non c’era nulla di visibile; quindi non si trattava di una stella o di qualsiasi altro tipo di oggetto luminoso. Non c’è dubbio che ci sia qualcosa che interagisce gravitazionalmente con la pulsar, ma non è possibile rilevare questo misterioso oggetto in nessun altro modo. L’unica spiegazione è che si tratti dei resti di una stella collassata; quindi, lì deve esserci una stella di neutroni o un buco nero. Il problema è che, secondo i modelli, le stelle di neutroni hanno sempre meno di due masse solari, mentre i buchi neri hanno sempre più di cinque masse solari. Ciò significa che potrebbe trattarsi della stella di neutroni più massiccia mai conosciuta o del buco nero più piccolo mai trovato.

Ma il team sta pensando anche a qualcosa di ancora più entusiasmante: potrebbe trattarsi anche di qualcosa di completamente nuovo. Lo studio propone che l’oggetto sia un buco nero di piccola massa, formato dalla collisione di due stelle di neutroni. Dopo l’impatto, l’oggetto avrebbe viaggiato ad alta velocità fino a incontrare un altro sistema, formato da una pulsar e da una stella comune. Successivamente, i tre oggetti avrebbero eseguito una complessa danza gravitazionale, finché la stella comune non sarebbe stata divorata dalla pulsar. Una volta divorata, la stella avrebbe lasciato dietro di sé una nana bianca, che alla fine sarebbe stata espulsa dal sistema da un “calcio gravitazionale”. Sebbene complicata, questa dinamica di interazione tra due e tre corpi è abbastanza comune nell’universo. È possibile che la proposta degli autori della ricerca sia corretta, ma per esserne sicuri saranno necessarie ulteriori osservazioni e studi.

https://www.scienzenotizie.it/2024/02/01/loggetto-che-non-dovrebbe-esistere-potrebbe-essere-il-piu-piccolo-buco-nero-mai-visto-3279183

Doppia lente gravitazionale per Gaia16aye. - Giuseppe Fiasconaro

Illustrazione artistica del sistema stellare binario scoperto grazie all’effetto di lente gravitazionale che esso provoca sul percorso della luce proveniente dalla stella Gaia16aye, posta più distante lungo la stessa linea di vista. Crediti: M. Rębisz.

Una campagna osservativa di 500 giorni condotta dalla missione Gaia dell’Esa, insieme a osservazioni di follow-up eseguite con oltre 50 telescopi da terra e dallo spazio, ha permesso di individuare un evento di lente gravitazionale causato da un sistema binario di stelle. Tra gli autori dello studio che ne riporta i dettagli ci sono anche Valerio Bozza dell’Università di Salerno e Giuseppe Leto dell’Inaf di Catania. Li abbiamo intervistati.

Una stella lontana quasi 50mila anni luce, in direzione della costellazione del Cigno, sotto una “doppia lente gravitazionale” formata, a sua volta, da una stella binaria a 2.600 anni luce: è questo che un team internazionale di astronomi ha scoperto analizzando i dati fotometrici delle osservazioni effettuate dal 2016 al 2017 dal satellite dell’Esa, Gaia, e da numerosi telescopi da Terra. Lo studio, i cui risultati sono pubblicati su Astronomy & Astrophysics, riguarda il rilevamento di ciò che in gergo viene definito un “evento di microlesing binario” – il primo evento del genere rilevato dalla missione spaziale Gaia. E fra gli autori ci sono numerosi ricercatori dell’Inaf: Giuseppe Altavilla (Oa Roma), Gisella Clementini e Felice Cusano (Oas Bologna), Giuseppe Leto e Riccardo Sanchez (Oa Catania), Lina Tomasella (Oa Padova) e Roberto Nesci (Iaps Roma).

Tutto è cominciato nel 2016, quando – durante la sua attività di perlustrazione del cielo allo scopo di determinare la posizione, il movimento, la luminosità e la temperatura superficiale di oltre un miliardo di stelle nella nostra galassia – il satellite Gaia dell’Esa ha rilevato l’improvvisa impennata della luminosità di una stella. Il programma Gaia Photometric Science Alerts, un sistema gestito dall’Istituto di astronomia dell’Università di Cambridge, nel Regno Unito, che analizza quotidianamente l’enorme quantità di dati provenienti da Gaia, rilevata l’anomalia ha subito allertato gli astronomi, in modo che altri telescopi terrestri e spaziali potessero puntarla rapidamente e studiarla più in dettaglio.

I dati della lunga campagna di osservazioni di follow-up seguite a questo alert – ottenuti da oltre 50 telescopi in tutto il mondo, tra cui anche il telescopio Inaf di Loiano, in provincia di Bologna – hanno permesso di confermare che la sorgente – chiamata Gaia16aye o 2Mass 19400112 + 3007533 – si stava comportando in effetti in un modo davvero strano: un modo diverso da quello ascrivibile a fenomeni come esplosioni di supernova e altri fenomeni celesti.

Valerio Bozza (Università degli studi di Salerno), coautore dello studio

«Abbiamo visto la stella diventare sempre più luminosa e poi, in un giorno, la sua luminosità è improvvisamente diminuita», ricorda Łukasz Wyrzykowski dell’Osservatorio astronomico dell’Università di Varsavia, in Polonia, e primo autore studio. Un comportamento che può essere spiegato soltanto da un fenomeno conosciuto con il nome di microlensing gravitazionale: una sorta di “lente d’ingrandimento cosmica” che incrementa la luminosità della stella.

«Osservando stelle lontane, talvolta capita che un’altra stella passi davanti alla sua linea di vista. La luce della stella lontana, allora, viene deviata dal campo gravitazionale della stella vicina, che così funge da “lente gravitazionale», spiega a Media Inaf Valerio Bozza, ricercatore al Dipartimento di fisica dell’Università di Salerno e coautore dell’articolo. «Tuttavia, trattandosi di campi gravitazionali relativamente deboli, l’unico fenomeno misurabile durante questi “passaggi” è un’amplificazione temporanea della luce della stella lontana, nota come microlensing: un fenomeno grazie al quale possiamo rivelare la presenza di oggetti molto piccoli od oscuri lungo la linea di vista. Viene utilizzato, ad esempio, per studiare l’abbondanza di stelle piccole, nane brune, buchi neri e pianeti extrasolari».

Tuttavia, il comportamento di Gaia16aye, come si evince dal grafico che vedete qui sotto, riportante i dati di luminosità della stella raccolti nei quasi due anni di osservazioni di follow-up, risultava strano anche per essere spiegato dalla presenza di uno di questi oggetti cosmici

Il grafico mostra i dati fotometrici raccolti in un periodo di quasi due anni con oltre 50 telescopi in tutto il mondo, nell’ambito di una campagna di osservazione globale guidata dal satellite Gaia dell’Esa. Le misurazioni della luminosità ottenute con il satellite Gaia sono rappresentate dai rombi neri, mentre i restanti simboli colorati sono osservazioni da Terra. Crediti: Wyrzykowski et al. 2019

«Se la lente è un oggetto isolato, il microlensing produce un semplice aumento di luminosità della sorgente lontana, seguito da una discesa perfettamente simmetrica rispetto alla salita», sottolinea Bozza. «Se la lente è una stella normale, la durata del fenomeno è di qualche decina di giorni, ma può salire a diverse centinaia di giorni se la massa della lente è ragguardevole – come quella di un buco nero. Se la lente è in realtà composta da un sistema binario, l’amplificazione della luce prodotta non è la semplice somma delle amplificazioni dei singoli oggetti: la luce, infatti, riesce a trovare nuovi percorsi tra le due lenti per raggiungere l’osservatore. Quando questo accade, misuriamo picchi improvvisi di luminosità nella curva di luce, con tipiche forme a “U”».

Giuseppe Leto (Inaf – Osservatorio astrofisico di Catania)

«Nel caso di Gaia16aye la variazione di luminosità ha avuto un andamento veramente molto complesso», dice un altro dei coautori dello studio, Giuseppe Leto dell’Inaf di Catania, responsabile scientifico di uno dei 50 telescopi coinvolto nella campagna osservativa, l’Apt2 di Serra la Nave. «Questo ha subito fatto capire che l’oggetto che si è frapposto tra la stella sorgente la Terra non era un oggetto singolo. Qui sono entrati in gioco i colleghi teorici che sono riusciti, cosa per niente semplice, a riprodurre l’andamento e quindi a descrivere in maniera completa la “lente”. In questo modo abbiamo scoperto che si tratta di un sistema di due stelle grandi ciascuna circa la metà del Sole, che orbitano attorno al loro centro di massa in poco meno di 3 anni. Un sistema che non possiamo vedere, ma di cui adesso conosciamo con elevata precisione tutte le caratteristiche».

«Insomma, un puzzle veramente complicato», conclude Bozza, «che ha richiesto mesi di tentativi prima di essere risolto. La possibilità di osservare contemporaneamente lo stesso evento da due punti di vista sufficientemente distanti – la Terra e il satellite Gaia – è stato certamente un ulteriore elemento decisivo per il successo dell’analisi. Questo caso conferma come il microlensing possa consentire studi astrofisici dettagliati altrimenti impossibili con altri metodi. Oltre tutto, questo evento di microlensing con sorgente nel disco galattico è molto raro, se ne conoscono pochissimi, averlo scoperto è abbastanza eccezionale».

https://www.media.inaf.it/2020/02/05/microlensing-gaia16aye/?fbclid=IwAR2fvwAqjxApbCAdsixJ1SOV29V07m8Lx4LIThXrWl9UIpnq6rvh_R2FGDc

Da un buco nero getti di materia in tutte le direzioni.

Rappresentazione asrtistica del buco nero V404 Cygni, che emette getti di materia della stella che sta divorando (fonte: ICRAR)

Divora una stella, a 8.000 anni luce dalla Terra.

Oscilla come una trottola a 8.000 anni luce dalla Terra. E' un buco nero 'esuberante': emette getti di materia in piu' direzioni, quasi alla velocita' della luce e con regolarita'. Come un orologio cosmico. Le variazioni nel tempo di questi getti sono state osservate per la prima volta dal gruppo del Centro internazionale per la ricerca in radioastronomia (Icrar), coordinato da James Miller-Jones, dell'Universita' australiana Curtin. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, apre la strada alla comprensione dell'evoluzione dei buchi neri. Fra gli autori della ricerca l'italianoTomaso Belloni, dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) di Brera. 

I ricercatori hanno studiato il sistema binario V404 Cygni, formato da una stella in orbita intorno a un buco nero. Le osservazioni sono state fatte dal Very Long Baseline Array (Vlba), una rete di 10 antenne negli Usa che si comporta come un unico grande radiotelescopio.
"E' la prima volta che vediamo un getto di materia di un buco nero cambiare direzione in poche ore", ha detto all'ANSA Belloni. "E' un sistema brillante con una massa 12 volte il Sole, individuato nel 1989. Dopo un periodo dormiente - ha aggiunto - nel 2015 e' tornato a brillare emettendo lampi di luce improvvisi e intensi, probabilmente perche' ha ripreso a divorare la stella compagna. In questo modo e' stato possibile studiarlo, e capire che ha oscillazioni regolari come un orologio. Dovute - ha rilevato - allo spazio-tempo che viene trascinato attorno al buco nero, come previsto dalla teoria della relativita' generale. Mentre cio' accade, la parte interna del disco di accrescimento formato dalla materia che cade nel buco nero oscilla come una trottola".

Secondo Belloni queste osservazioni potranno "aiutare a capire i principi fisici che, poco prima di raggiungere il punto di non ritorno dato dal cosiddetto orizzonte degli eventi, permettono alla materia di sfuggire al buco nero sotto forma di getti proiettati nel cosmo quasi alla velocita' della luce. Informazioni preziose - ha concluso - per capire come funzionano i buchi neri".

http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/spazio_astronomia/2019/05/05/una-spettacolare-trottola-cosmica-a-8.000-anni-luce-da-terra-_20ee1d6e-6721-4126-891e-f4eb0e3bedd2.html?fbclid=IwAR0adaoxmEkysv1m22wMnlw1FHDiyIQ6bD18bB_Q-M_gC-c5lh02AWpGS5Y

Scoperto il frammento di un pianeta 'sopravvissuto'.

Rappresentazione artistica del frammento del pianeta sopravvissuto alla morte della sua stella e della scia di gas che continua a lasciare dietro di sé (fonte: University of Warwick/Mark Garlick).

Fatto di ferro, è scampato alla morte della sua stella.

E' 'sopravvissuto' a una catastrofe e continua a vagare in una sorta di 'cimitero' cosmico lasciandosi alle spalle una scia di gas: è il frammento di un pianeta scampato alla morte della sua stella e ricchissimo di metalli pesanti. La scoperta, pubblicata sulla rivista Science e finanziata dal Consiglio Europeo della Ricerca (Erc), si deve al gruppo internazionale coordinato dall'università britannica di Warwick, al quale ha partecipato l'Italia, con l'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf).

Il frammento del pianeta, osservato utilizzando il Gran Telescopio Canarias, si trova a 410 anni luce dalla Terra ed è sfuggito al cataclisma seguito alla morte della sua stella, una nana bianca chiamata SDSS J122859.93+104032.9. A rendere ancor più sorprendente la sua sopravvivenza è la sua orbita: così vicina alla sua stella da compiere una rivoluzione ogni due ore. La scoperta è stata possibile grazie a una tecnica di analisi spettroscopica che ha permesso di identificare la scia di gas lasciata dal pianeta e le variazioni nella luce emessa dal sistema. E' la prima volta che si scopre in questo modo un corpo solido in orbita attorno a una nana bianca.

"La stella doveva essere grande due volte la massa del Sole, ma ora è una nana bianca con una massa pari al 70% di quella solare", osserva il coordinatore della ricerca, Christopher Manser. Gli astronomi hanno calcolato che il diametro del frammento dovrebbe essere di almeno un chilometro. "Le nane bianche sono ciò che resta di stelle come il nostro Sole, una volta che hanno esaurito tutto il loro combustibile e disperso i loro strati esterni", spiega Melania Del Santo, dell'Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali dell'Inaf (Iasf-Inaf) di Palermo.

"Quando le stelle  invecchiano, diventano giganti rosse e, crescendo, spazzano via buona parte del loro sistema planetario, lasciandosi alle spalle solo un nucleo denso: una nana bianca", prosegue la ricercatrice. Anche il Sole si espanderà fino a raggiungere l'orbita della Terra, inglobando Mercurio, Venere.

Quello che resta del pianeta sopravvissuto "orbita vicinissimo alla stella, molto al di là del limite oltre cui pensavamo che non ci fosse più alcunché. L'unica spiegazione è che debba trattarsi di un oggetto molto denso. Pensiamo sia composto in gran parte di ferro e nichel", aggiunge uno dei ricercatori, Boris Gaensicke. 

http://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/spazio_astronomia/2019/04/04/scoperto-il-frammento-di-un-pianeta-sopravvissuto-_da9b8101-7b2a-40e1-b16f-1ecb04eb9785.html

Scoperta una stella misteriosa che riaccende l'ipotesi degli alieni.

Cambi di luminosità fanno sognare, e c’è anche chi ipotizza la presenza di strutture aliene. Si chiama “Epic 204376071” si trova a 440 anni luce dalla Terra e ha una storia molto simile a quella della “stella di Tabby”.

Scoperta una sorella ancora più anomala della famosa Tabby Star, che aveva acceso la fantasia perché le oscillazioni della sua luminosità avevano suggerito la presenza di strutture aliene nella sua orbita, ma la nuova stella, Epic 204376071, mostra oscillazioni molto più marcate che fanno rispuntare l'ipotesi degli alieni. La scoperta, pubblicata sulla rivista della Royal Astronomical Society e, frutto di una ricerca guidata dal Massachusetts Institute of Technology (Mit), promette di far discutere gli astronomi. "La stella in realtà è molto diversa da quella di Tabby, si tratta di una stella di classe M, quindi molto più piccola e fredda", spiega Isabella Pagano, dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) di Catania. "Mentre per la Tabby Star la percentuale di stella occultata era del 22%, in questo caso è addirittura dell'80%, perciò si tratta di un fenomeno molto più importante".

Gli scienziati brancolano nel buio.

"Purtroppo, nonostante il corpo celeste sia stato osservato per 160 giorni, l'evento è stato visto una sola volta", continua Pagano. "Quindi se il colpevole è un pianeta o un'altra stella che ruota intorno alla compagna, si tratta di un oggetto estremamente piccolo che non riusciamo a vedere e che non avrebbe potuto causare una variazione di luminosità così grande. Per questo motivo - aggiunge - gli autori dello studio ipotizzano che si possa trattare di dischi di polveri compatti associati a un ipotetico pianeta o una stella, ma anche in questo caso il fenomeno avrebbe dovuto ripetersi in meno di 80 giorni".

Ipotesi sulle strutture aliene resta in piedi.

"Tuttavia, dal momento che si tratta di una 'baby-stella' molto giovane, di circa 10 milioni di anni, potrebbe anche trattarsi di una caduta di materiale verso la superficie. Un evento  - spiega ancora la ricercatrice - che si verifica durante la formazione. In ogni caso, finché non si troverà una spiegazione tutte le ipotesi restano in campo, compresa quella di strutture aliene: la tendenza dell'uomo a fantasticare è sempre una cosa positiva".

https://notizie.tiscali.it/scienza/articoli/Scoperta-stella-che-riaccende-ipotesi-alieni/

UNA STELLA INTRUSA NEL SISTEMA SOLARE. - Barbara Bubbi

Rappresentazione artistica del Sistema Solare. Credit NASA

Una quasi-catastrofe avrebbe modellato miliardi di anni fa le regioni esterne del Sistema Solare, lasciando le regioni interne praticamente illese. I ricercatori hanno scoperto che il passaggio ravvicinato di un’altra stella potrebbe spiegare molte delle caratteristiche osservate nelle regioni remote del nostro sistema. Lo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal.

I pianeti del Sistema Solare si formarono all’interno di un vasto disco protoplanetario di gas e polveri circostante il Sole. Dal momento che la massa complessiva di tutti gli oggetti situati al di là di Nettuno è molto inferiore al previsto, e che tali corpi celesti hanno in gran parte orbite inclinate ed eccentriche, è probabile che alcuni processi abbiano rimodellato il Sistema Solare esterno dopo la sua formazione. Secondo Susanne Pfalzner del Max Planck Institute for Radio Astronomy a Bonn, Germania, e i suoi colleghi, il passaggio ravvicinato di una stella intrusa avrebbe causato la bassa densità di massa osservata nel Sistema Solare esterno, e avrebbe forzato quegli oggetti remoti a percorrere orbite eccentriche e inclinate.

Le simulazioni numeriche dimostrano che molti corpi celesti aggiuntivi a elevate inclinazioni attendono di essere scoperti. “Il nostro team si è occupato per anni di cercare le conseguenze di passaggi stellari ravvicinati su altri sistemi planetari, senza mai considerare che noi in realtà potremmo trovarci proprio in uno di quei sistemi”, spiega Susanne Pfalzner. “La bellezza di questo modello è la sua semplicità”.

Lo scenario di base della formazione del Sistema Solare è ben noto: il Sole si è accesso in seguito a collasso gravitazionale di una densa nube di gas e polveri. Nel corso del processo si è formato attorno alla nostra stella un disco appiattito, in cui sono cresciuti i pianeti, insieme a oggetti più piccoli come asteroidi, pianeti nani, e così via. Osservando il Sistema Solare fino all’orbita di Nettuno, sembra quasi tutto al suo posto: gran parte dei pianeti si muovono su orbite pressochè circolari e le loro inclinazioni orbitali variano solo leggermente. Tuttavia, al di là di Nettuno, le dinamiche diventano molto disordinate. Il mistero più grande è il pianeta nano Sedna, che si sposta lungo un’orbita inclinata e altamente eccentrica, ed è così lontano da non poter essere stato portato a quell’orbita remota in seguito a dinamiche planetarie. Appena al di là di Nettuno accade qualcosa di strano. La massa complessiva di tutti gli oggetti cala drammaticamente di quasi tre ordini di grandezza. Questo avviene più o meno alla stessa distanza in cui le dinamiche orbitali diventano disordinate.

Secondo il team la spiegazione potrebbe essere il passaggio di una stella che si avvicinò al Sistema Solare primordiale, strappando via gran parte del materiale esterno del disco protoplanetario del Sole e portando gli oggetti rimanenti ad assumere orbite inclinate ed eccentriche. Realizzando migliaia di simulazioni al computer, i ricercatori hanno analizzato le dinamiche del passaggio di questa stella invasiva. I risultati suggeriscono che la stella perturbatrice avesse una massa simile o di poco inferiore a quella del Sole, e che sia arrivata ad una distanza dalla nostra stella pari a circa tre volte quella di Nettuno.

Sorprendentemente, il passaggio stellare non spiega soltanto le strane orbite degli oggetti del Sistema Solare esterno, ma fornisce anche una spiegazione naturale per varie caratteristiche inaspettate del nostro sistema, come il rapporto di massa tra Nettuno e Urano, e l’esistenza di due diverse popolazioni di oggetti della Fascia di Kuiper. Una questione su cui indagare è la probabilità di un simile evento. Stelle come il Sole nascono tipicamente in grandi gruppi, in cui le stelle sono densamente accorpate. Pertanto gli incontri tra vicine stellari erano significativamente più comuni nel lontano passato. Il team ha scoperto, grazie ad un’altra simulazione, che nel giovane Sistema Solare la probabilità per il Sole di sperimentare un incontro ravvicinato con un’altra stella era del 20-30 percento. Pertanto l’ipotesi dello studio potrebbe essere la spiegazione più semplice per le caratteristiche singolari osservate nel Sistema Solare esterno.

http://www.universoastronomia.com/2018/08/12/una-stella-intrusa-nel-sistema-solare/

Supernova? No, stellicidio.

Rappresentazione artistica di un evento di distruzione mareale (Tde): si verifica quando una stella passa troppo vicino a un buco nero supermassiccio, che reagisce distruggendola espellendo un getto relativistico. Lo zoom è nella regione centrale della sua galassia ospite, Arp 299B, che sta subendo un processo di fusione con Arp 299A (la galassia a sinistra). Crediti: Sophia Dagnello, Nrao/Aui/Nsf; Nasa, Stsci.

IL KILLER È UN BUCO NERO SUPERMASSICCIO.

Il raro fenomeno che porta alla disgregazione delle stelle è noto come evento di distruzione mareale e si verifica quando una stella viene catturata dal buco nero supermassiccio tramite la sua invincibile attrazione gravitazionale. Non c'è scampo: l'oggetto viene fatto a pezzi e addio stella. Lo studio è stato pubblicato oggi su Science. Il commento di Marco Bondi dell'Inaf di Bologna.

Sembrava un’esplosione di supernova, come tante se ne osservano ormai nell’universo. Ma un gruppo di astronomi, tra cui Marco Bondi dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) è riuscito a scoprire che sorprendentemente quel segnale proveniente da una coppia di galassie interagenti era in realtà prodotto da una stella che veniva fatta letteralmente a pezzi da un buco nero supermassiccio. Seppo Mattila dell’Università di Turku in Finlandia e Miguel Perez-Torres dell’Istituto di astrofisica di Andalusia in Spagna hanno guidato il team di 36 scienziati provenienti da 26 istituzioni di tutto il mondo e pubblicano i loro risultati nell’ultimo numero della rivista Science. I dati nella banda radio utilizzati nell’indagine sono stati ottenuti con la tecnica Very Long Baseline Interferometry (Vlbi), che consiste nell’osservazione simultanea da parte di molti radiotelescopi sparsi in diversi continenti che puntano la stessa regione di cielo. I radiotelescopi dell’Inaf presenti a Medicina (Bologna), Noto (Siracusa) e Cagliari hanno partecipato alla campagna osservativa.

Il raro fenomeno che porta alla disgregazione delle stelle è noto come “evento di distruzione mareale” (Tde, dalle iniziali dell’inglese tidal disruption event) e si verifica quando una stella viene catturata dal buco nero supermassiccio tramite la sua invincibile attrazione gravitazionale: le forze mareali deformano la stella, la fanno a pezzi creando un flusso di detriti che poi cadono verso il buco nero, illuminando lo spazio circostante con getti luminosi di plasma ed energia. I teorici hanno suggerito che il materiale strappato dalla stella malcapitata forma un disco in rotazione attorno al buco nero, che lancia questi getti energetici verso l’esterno a una velocità prossima a quella della luce. «Mai prima d’ora siamo stati in grado di osservare direttamente la formazione e l’evoluzione di un getto creato da uno di questi eventi», spiega Perez-Torres.

  Schema di un evento di distruzione mareale (Tde). Il buco nero supermassiccio al centro della galassia è circondato da un mezzo molto denso e incorporato in un foro polveroso. La maggior parte dell’emissione ottica e dei raggi X prodotta dall’evento è stata assorbita e riemessa a lunghezze d’onda IR a causa dell' esistenza di polvere polare. Questa emissione IR è stata rilevata dal Nordic Telescope ed è stata monitorata con l’aiuto del satellite Nasa Spitzer. Alcuni mesi dopo il rilevamento a lunghezze d’onda infrarosse, il Tde è stato rilevato a lunghezze d’onda radio con l’aiuto di una gamma molto sensibile di radiotelescopi. Crediti: Seppo Mattila, Miguel Pérez-Torres et al. 2018 (Science)

Nel corso del decennio successivo, il team di esperti ha continuato a osservare l’emissione radio utilizzando la rete Vlbi europea denominata European Vlbi Network (Evn) e quella americana nota come Very Long Baseline Array (Vlba), che forniscono immagini ad altissima risoluzione, e ha acquisito immagini nelle bande ottiche, infrarosse e X, necessarie per elaborare un modello interpretativo coerente del fenomeno osservato.

Nel 2011 si è visto che l’area dell’oggetto da cui provenivano le emissioni radio si stava espandendo verso una direzione specifica, formando un allungamento chiamato “getto”, come precedentemente previsto dai teorici. L’espansione misurata indicava che il materiale nel getto si stava muovendo a una media di un quarto della velocità della luce.

Gif animata che mostra in lunghezze d’onda radio il Tde nell’oggetto Arp299B (= Arp299B-AT1) dal 2005 nel corso di oltre 10 anni.Crediti: Bill Saxton,Nrao/Aui/Nsf

Bondi chiarisce quanto scoperto: «I tidal disruption event sono eventi molto rari da osservare. Fino ad oggi si trovano solo un paio di casi segnalati in letteratura. Quello rilevato nella galassia Arp 299 ha un’ulteriore peculiarità: per la prima volta si è potuto osservare anche la creazione di un getto radio prodotto dal fenomeno di rapido accrescimento ed è stato possibile seguire la sua evoluzione su un arco di tempo di diversi anni, grazie anche al contributo dei radiotelescopi dell’Inaf che hanno osservato congiuntamente alla rete europea e americana». Marco Bondi lavora presso l’Istituto di Radioastronomia dell’Inaf di Bologna e ha contribuito ad analizzare e interpretare le osservazioni radio che hanno avuto un ruolo fondamentale per confermare la presenza di un evento di distruzione mareale nella galassia Arp 299.

Perez-Torres conclude: «Gli eventi di distruzione mareale ci forniscono un’opportunità unica per comprendere meglio la formazione e l’evoluzione dei getti nelle vicinanze di questi potenti oggetti».

Per saperne di più:  I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science nell’articolo “A dust-enshrouded tidal disruption event with a resolved radio jet in a galaxy merger”, di S. Mattila, M. Pérez-Torres, A. Efstathiou, P. Mimica, M. Fraser, E. Kankare, A. Alberdi, M. Á.Aloy, T. Heikkilä, P. G. Jonker, P. Lundqvist, I. Martí-Vidal, W. P. S. Meikle, C. Romero-Cañizales, S. J. Smartt, S. Tsygankov, E. Varenius, A. Alonso-Herrero, M. Bondi, C. Fransson, R. Herrero-Illana, T. Kangas, R. Kotak, N. Ramírez-Olivencia, P. Väisänen, R. J. Beswick, D. L. Clements, R. Greimel, J. Harmanen, J. Kotilainen, K. Nandra, T. Reynolds, S. Ryder, N. A. Walton, K. Wiik e G. Östlin. Qui i due comunicati stampa in inglese: Nrao e Vlbi/Eric

http://www.media.inaf.it/2018/06/14/arp-299-tde/