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Un buco nero che distrugge una stella raccontato da un bagliore

LKP SimulationMi sento obbligato a commentare su questa notizia visto che si tratta esattamente del mio campo di ricerca. Diciamo che nel mondo ci sono due/tre gruppi che fanno simulazioni numeriche della distruzione mareale di stelle da parte di buchi neri supermassicci: uno e' quello di Ramirez-Ruiz e collaboratori citati nell'articolo, e gli altri siamo noi. Bisognerebbe notare che l'articolo in questione e' abbastanza vecchio, essendo apparso sull'arXiv quasi un anno fa (ed accettato adesso). Si riferisce all'interpretazione dell'evento chiamato PS1-10jh, un transiente estremamente luminoso e di breve durata (qualche settimana) avvenuto nel nucleo di una galassia. Con altissima probabilità si tratta di un evento di distruzione mareale, causato dal fatto che una stella si trova a passare così vicino ad un buco nero (ad una distanza di alcuni raggi di Schwarzschild) da essere letteralmente distrutta dal forte campo mareale del buco nero. I detriti della stella ormai distrutta vengono lanciati su orbite altamente ellittiche e successivamente vengono inghiottiti dal buco nero, producendo così il transiente. 

Fino a pochi anni fa, solo pochi eventi di questo tipo erano conosciuti, mentre negli ultimi 3-4 anni abbiamo assistito alla scoperta di un gran numero di eventi del genere, anche grazie a survey dedicate ad eventi transienti (come Swift - che ha permesso di capire che questo tipo di eventi possono anche produrre getti relativistici - e PANSTARRS, all'interno di quest'ultima si e' appunto osservato PS1-10jh). 

Ora, la questione relativa a PS1-10jh riguarda il tipo di stella distrutta. Nell'articolo originale (Gezari et al, Nature, 2012) in cui l'evento e' stato scoperto (notare che io stesso ho scritto l'editoriale su Nature a commento di questa scoperta), gli autori sostenevano che la stella distrutta fosse il nucleo ricco di elio di una gigante rossa, il cui inviluppo ricco di idrogeno fosse stato precedentemente perduto a causa degli stessi effetti mareali, che poi hanno portato alla sua completa distruzione. L'evidenza principale a supporto di questa tesi era l'assenza di righe di idrogeno nello spettro osservato, oltre che la forma peculiare della curva di luce, compatibile con la struttura di un nucleo di una gigante rossa. C'e' da notare qui che in effetti la dipendenza temporale della luminosità porta preziose informazioni sul tipo di stella distrutta, ed i primi a mostrare questo effetto siamo stati proprio noi (Lodato, King & Pringle 2009) , mentre nell'articolo riportato se ne attribuisce la paternità  a Ramirez-Ruiz e collaboratori. Ora, Ramirez-Ruiz e collaboratori sostengono invece che si tratti di una stella di sequenza principale e che le righe dell'idrogeno non si vedano perchè il gas e' troppo caldo e completamente ionizzato. 

Il contributo e' di certo interessante ed e' un tassello utile per capire questi eventi, la cui interpretazione e' ancora per molti versi ambigua, ma non mi sembra che sia un risultato che cambi radicalmente le carte in tavola.

Certo e' che questo tipo di eventi stanno attraendo sempre più l'interesse della comunità scientifica, in quanto rappresentano uno dei pochi modi di sondare da vicino le proprietà di buchi neri supermassicci in quiescenza. Nei prossimi anni molti eventi dovrebbero essere scoperti grazie a nuove campagne osservative (inclusa la missione GAIA da poco lanciata dall'ESA). Il nostro Dipartimento in effetti e' all'avanguardia nello studio e nell'interpretazione teorica di questo tipo di fenomeni.

Giuseppe Lodato

 

Filmato di una simulazione tratta dall'articolo appena apparso su arXive http://phys.org/news/2014-02-black-hole-shreds-star-bright.html#nwlt

26 febbraio 2014
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