Immagini tanto affascinanti quanto storiche diffuse pcoo fa dalla Nasa. Gli astronomi che utilizzano il telescopio Hubble hanno registrato nei dettagli gli ultimi momenti di una stella mentre viene ingoiata da un buco nero. Per qualsiasi galassia con un quiescente buco nero supermassiccio al centro, si stima che la trituratura stellare avvenga solo poche volte ogni 100.000 anni. Il telescopio Hubble ha registrato così i dettagli degli ultimi istanti di una stella mentre viene risucchiata da un buco nero e le particelle espulse hanno poi formato una sorta di ciambella intorno al buco nero. Questo processo, chiamato «evento di interruzione delle maree», è stato a lungo studiato dagli astronomi e ora è stato osservato e registrato.
I buchi neri sono raccoglitori, non cacciatori. Si sdraiano in attesa finché non passa una sfortunata stella. Quando la stella si avvicina abbastanza, la presa gravitazionale del buco nero la strappa violentemente e divora i suoi gas mentre erutta le radiazioni intense.
Hubble non può fotografare da vicino il caos dell'evento di marea AT2022dsb, poiché la stella sgranocchiata si trova a quasi 300 milioni di anni luce di distanza al centro della galassia ESO 583-G004. Ma gli astronomi hanno usato la potente sensibilità ultravioletta di Hubble per studiare la luce della stella distrutta, che include idrogeno, carbonio e altro. La spettroscopia fornisce indizi forensi sull'omicidio del buco nero.
Circa 100 eventi di interruzione delle maree attorno ai buchi neri sono stati rilevati dagli astronomi utilizzando vari telescopi. La Nasa ha recentemente riferito che molti dei suoi osservatori spaziali ad alta energia hanno individuato un altro evento di interruzione delle maree del buco nero il primo marzo 2021, ed è accaduto in un'altra galassia. A differenza delle osservazioni di Hubble, i dati sono stati raccolti in luce a raggi X da una corona estremamente calda attorno al buco nero che si è formata dopo che la stella era già stata fatta a pezzi.
«Tuttavia, ci sono ancora pochissimi eventi di marea che vengono osservati nella luce ultravioletta dato il tempo di osservazione. Questo è davvero un peccato perché ci sono molte informazioni che puoi ottenere dagli spettri ultravioletti», ha detto Emily Engelthaler del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) a Cambridge, Massachusetts. «Siamo entusiasti perché possiamo ottenere questi dettagli su ciò che stanno facendo i detriti. L'evento di marea può dirci molto su un buco nero». I cambiamenti nelle condizioni della stella condannata stanno avvenendo nell'ordine di giorni o mesi. Per ogni galassia con un buco nero supermassiccio quiescente al centro, si stima che la distruzione stellare avvenga solo poche volte ogni 100 mila anni.
Questo evento di spuntini stellari AT2022dsb è stato catturato per la prima volta il primo marzo 2022 dall'All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN o "Assassin"), una rete di telescopi terrestri che osserva il cielo extragalattico all'incirca una volta alla settimana per violenti eventi variabili e transitori che stanno plasmando il nostro universo. Questa collisione energetica era abbastanza vicina alla Terra e abbastanza luminosa da consentire agli astronomi di Hubble di eseguire la spettroscopia ultravioletta per un periodo di tempo più lungo del normale.
«In genere, questi eventi sono difficili da osservare. Si ottengono forse alcune osservazioni all'inizio dell'interruzione quando è davvero brillante. Il nostro programma è diverso in quanto è progettato per esaminare alcuni eventi di marea nell'arco di un anno per vedere cosa succede», ha dichiarato Peter Maksym del CfA. «L'abbiamo visto abbastanza presto da poterlo osservare in queste fasi di accrescimento del buco nero molto intense. Abbiamo visto il tasso di accrescimento diminuire mentre si trasformava in un rivolo nel tempo».
I dati spettroscopici di Hubble vengono interpretati come provenienti da un'area di gas molto luminosa, calda e a forma di ciambella che un tempo era la stella. Quest'area, nota come toroide, ha le dimensioni del sistema solare e ruota attorno a un buco nero nel mezzo.
«Stiamo guardando da qualche parte sul bordo di quella ciambella. Stiamo vedendo un vento stellare dal buco nero che spazza la superficie che viene proiettato verso di noi a velocità di 20 milioni di miglia all'ora (il tre percento della velocità della luce)» dice Maksim. «Stiamo ancora concentrandoci sull'evento. Distrutta la stella e poi c'è questo materiale che si fa strada nel buco nero. E quindi hai dei modelli in cui pensi di sapere cosa sta succedendo, e poi hai ciò che realmente vedi. Questo è un posto entusiasmante per gli scienziati: proprio all'interfaccia tra il noto e l'ignoto». I risultati sono stati riportati al 241esimo incontro dell'American Astronomical Society a Seattle, Washington.