Il pasto del Buco Nero

Chandra, veramente un lavoratore instancabile, ci ha permesso di ottenere la prima immagine chiara e indiscutibile di materiale caldo che sta precipitando verso un buco nero galattico, quello di NGC 3115.

L’immagine eccezionale mostra i dati di Chandra (raggi X) in blu e quelli ottici del VLT in color dorato. La maggior parte delle sorgenti X (blu) sono sistemi binari che contengono gas che lascia la stella normale e va a cadere sulla compagna che è diventata o una stella di neutroni o un buco nero stellare. L’ingrandimento della parte centrale della galassia, non mostra invece alcuna sorgente puntiforme, ma una emissione estesa di raggi X che proviene dal gas caldissimo e da sistemi doppi non risolvibili.

immagine ai raggi X

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Per evidenziare gli effetti del solo $buco nero$ galattico, gli astronomi hanno sottratto i segnali X provenienti dalle stelle doppie. Dopo questa operazione hanno studiato il gas caldo a differenti distanze dal centro. Il risultato è stato illuminante, in quanto si è potuto stabilire con accuratezza il punto critico in cui il movimento del gas è dominato solo dalla gravità del $buco nero$ e non può fare altro che precipitare verso di lui. Questa distanza prende il nome di raggio di Bondi.

Come il gas subisce la gravità del $buco nero$ esso viene “spremuto”, si riscalda sempre più e aumenta la luminosità. Questa serie di fenomeni, funzione della distanza dal centro, è stata perfettamente individuata nella nuova immagine di Chandra. Si è notato che la temperatura comincia a crescere verso i 700 anni luce dal $buco nero$. Questa misura suggerisce che la sua massa sia di circa due miliardi di volte quella del Sole. Questo valore fa di NGC 3115 la galassia più vicina con un $buco nero$ di massa “miliardaria”. NGC 3115 si trova, infatti, a “soli” 32 milioni di anni luce da noi ed è classificata come galassia lenticolare, in quanto pur possedendo un disco e un “bulge” centrale, non mostra strutture a spirale.

Come faremmo senza Chandra?

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23 Commenti

  1. Meraviglioso veramente sto’ Chandra, lavoratore indefesso che tiene ben stretto il suo lavoro…in questi momenti di crisi.

  2. Addirittura un miliardo di masse solari?!! 😯
    Davvero immenso!

    Caro Enzo, scusami ma devo farti una domanda “di base” off topic! 🙂
    Le supergiganti sono un’evoluzione delle giganti o sono solamente delle giganti con una massa maggiore (e che quindi riescono a bruciare elementi più pesanti)? E tutti questi limiti di evoluzione (passaggio da nana a gigante, differenza tra gigante e supergigante) a quanto equivalgono?
    Se non ti vuoi dilungare troppo accetto anche un link che spieghi per bene queste differenze.
    Ti faccio questa domanda qua perché le informazioni che ci sono nel mio libro scolastico e su internet sono controverse.
    Grazie mille! 😀

  3. caro Alessandro,
    innanzitutto non dobbiamo confondere le giganti, supergiganti e ipergiganti blu o bianche con le giganti rosse. Queste ultime sono un’evoluzione di stelle di massa intermedia, tipo il Sole. La loro vita è decisa e finiranno come nane bianche , producendo una nebulosa planetaria. Esse arrivano a bruciare elio e parzialmenmte ossigeno e carbonio. Al di là non possono andare. le altre giganti sono stelle nate con grande massa e che sono in grado di bruciare elemti fino al ferro. Di più non possono, perchè poi invece di ottenere energia, la consumerebbero. Quando esplodono danno luogo alle supernove. Ciò che resta è una stella di neutroni oppure un buco nero. La soluzione dipende dalla massa finale. Durante l’esplosione di supernova si originano invece gli atomi più pesanti del ferro.
    Per saperne di più puoi andare negli “approfondimenti” di questo sito. 😉

  4. Caro Enzo,
    mi sono fatto una full immersion di buchi neri sul web.Ho un milione di domande.Inizio con le prime tre :mrgreen:
    Ho letto che secondo Hawking un buco di massa uguale a quella del sole, emette una radiazione con energia dell’ordine di 9×10 exp -29.Questa radiazione non proviene direttamente dal buco nero stesso, ma deriva da particelle che nascono “virtualmente” in coppia continuamente nel vuoto cosmico e diventano reali a causa della forza gravitazionale del buco nero…..me la spieghi??? 😳
    Una particella della coppia in seguito, cade nel buco nero, mentre l’altra riesce a sfuggire nell’universo esterno. Per rispettare il principio di conservazione dell’energia complessiva, la particella che è precipitata nel buco nero deve avere energia negativa. Mediante questo processo il buco nero perde massa e ad un osservatore esterno sembrerebbe che il buco stesso abbia appena emesso una particella.
    Domanda.
    Le particelle si formano al limite esterno dell’orrizonte degli eventi e non direttamente dal buco nero, quindi come e’ possibile che sia il buco nero a perdere massa?…forse perche’ in esso entra una particella ad energia negativa?..in tal caso che significa?
    domanda.
    Nella realta’ sappiamo che il buco nero cattura molta piu’ materia di quanta ne emetta ma partendo dal presupposto di un universo vuoto e quindi che nulla puo’ cadere all’interno del buco nero, accrescendone la massa,esso puo’ quindi evaporare.Ma, se le particelle si formano al suo esterno ( domanda sopra ), come puo’ essere possibile?
    Domanda
    la teoria einsteniana non vieta velocità superiori a quella della luce: il raggiungimento di tali velocità è infatti vietato solamente ai corpi aventi massa ( per il concetto E=mc2). Esistono quindi degli oggetti, nell’universo, per cui tale divieto non è valido e non vi sono limiti teorici all’intensità di un campo gravitazionale e, quindi, alla deformazione dello spazio-tempo.
    Uno dei principi fondamentali di tali teorie è velocità della luce costante nel vuoto
    A velocita’ minori della velocità della luce, i corpi dotati di massa, possono muoversi avanti ed indietro nello spazio ma non nel tempo (nel nostro “universo” la direzione del tempo è preordinata e corre dal “passato” al “futuro”).
    Alla velocità della luce, lo spazio e il tempo si annullano: il fotone, dotato di massa a riposo nulla ( me la spieghi….so che non ha massa ma non mi entra in testa come sia possibile questa cosa!! 😳 ) e può muoversi a questa velocità. Alla velocità della luce la contrazione del tempo è zero, e la dilatazione dello spazio è infinita ( hai tempo anche per una spiegazione anche su questa!? 😕 ).In queste condizioni, è impossibile identificare la posizione del corpo con un insieme di quattro coordinate: la coordinata temporale sarebbe la stessa in qualunque punto viene a trovarsi. Ciò equivale a dire che il corpo si trova contemporaneamente dappertutto e in un eterno presente ( questa poi e’ arabo !! :mrgreen: )
    A velocità superiori a quella della luce, invece, l’ipotetico corpo dovrebbe possedere soltanto una massa virtuale ( anche questa e’ dura da capire! ) sia a riposo che accelerata. A questa ipotetica particella è stato attribuito il nome di “Tachione”. Esso si muoverebbe in uno spazio ancora nullo (in realtà, dovrebbe muoversi in uno spazio negativo, il che non ha senso) e in un tempo “invertito” e quindi viaggerebbe nel tempo.Ma tu ci credi? Come sempre grazie mille dell’ascolto e delle risposte.

  5. Caro Enzo,
    quindi le supergiganti rosse (così come quelle blu immagino) non derivano da una stella che ha passato un periodo da gigante, ma diciamo che è un evoluzione parallela a quello delle giganti. Ho capito bene? 🙂

  6. caro Marco,
    ferma, ferma… le tue non sono domande che possono avere una risposta banale. Ti prometto che, appena un po’ tranquillo, cercherà di descrivere la teoria di Hawking e dell’evaporazione dei buchi neri… OK? Un po’ di pazienza… 😉

    caro Alessandro,
    non proprio parallela… le giganti “originarie” nascono così e sono nella loro infanzia. Le giganti rosse come il futuro Sole lo saranno quando lasceranno la sequenza principale, prossime alla fine. Vai a vedere l’articolo e tutto ti sarà perfettamente chiaro… 😛

  7. No, no Red… 😯
    vai pure tu alla grande!!! Io sono un po’ inc…ato in questo periodo. Forse, però, meriterebbe un articolo…che ne pensi?
    Comunque Hawking è diventata COSA TUA!!!!! 😉 😛

  8. Ahi ahi ahi, Enzo…. 😥
    Mi chiedi un grosso sacrificio. Sono ancora molto impelagato in ciò che sai, e di tempo ne ho pochino (azz., quando cominci a fare certe cose, non puoi mai sapere come e quando vanno a finire…).
    Comunque, vediamo cosa riesco a rimediare nel weekend…

  9. caro Red,
    scusa… io pensavo che volessi veramente rispondere a Marco. Fai tu… se preferisci cominciare a dare una risposta e poi -con calma- l’articolo. Sentiti libero di scegliere…. Forza e coraggio!!! 😛

  10. Caro Enzo,
    ma di che ti scusi? Sono io piuttosto a rammaricarmi di non avere (ancora) abbastanza tempo per tutto. 😥
    Ma l’argomento è affascinante e mi scappa di scrivere qualcosa…. :mrgreen:
    Spero di non peccare di orgoglio, se scrivo di un’argomento del genere.
    Vediamo se ce la faccio nel weekend….

  11. Cari Enzo e Red,
    non litigate :mrgreen: ..la mia curiosita’ puo’ attendere……ancora per poco…pero’!!!! :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
    Scherzo ovviamente.
    Red, tranquillo se riesci bene altrimenti attendero’ l’articolo.
    Fate vobis!

  12. Caro Enzo

    Allora possiamo parlare non solo di un Buco nero Super Massiccio ma di una nebula di gas che gravita attorno ad un’entità che, costringendola in un processo di riscaldamento e quindi di dilatazione e successivamente di restrizione a causa dell’attrazione dell’entità stessa, potrebbe creare dei glomeruli di Bock che però non sarebbero in grado di sfuggire all’attrazione gravitazionale dell’entità e quindi sarebbero fonte di auto-alimentazione del Buco nero… questo vorrebbe dire che il buco nero in se comprende anche la parte più esterna di gas che lo circonda? e che quindi questa sia una sorta di acceleratore ulteriore della forza di gravità ❓ ❓ ❓

  13. caro Enrico,
    Il Buco Nero vero e proprio è il punto di singolarità che contiene tutta la massa.
    Poi vi è l’orizzonte degli eventi che è il limite massimo esterno perchè nulla possa più uscire. Normalmente si intende per buco nero tutto ciò che sta all’interno dell’orizzonte degli eventi. La nebulosità che circonda questo oggetto è soggetta alla gravità del buco nero e non può che cadere verso di esso, producendo energia e illuminando i bordi. Può capitare di tutto e di più in questo gas che ha il destino segnato e che finirà all’interno dell’orizzonte degli eventi. Nell’articolo si stima che il limite per poter ancora scappare (raggio di Bondi) è di circa 700 anni luce. Da ciò si deriva la massa del buco nero in questione. Tuttavia, ciò che è esterno all’orizzonte degli eventi NON fa ancora parte del buco nero, ma è solo materia che sarà costretta a cadere dentro di lui.

  14. Caro Enzo,
    allora ho ragione??!!…come si puo’ considerare appartenti al buco nero particelle che si formano all’esterno e quindi che il buco nero evapori!!??……attendo con ansia l’articolo per capirci qualcosa.

  15. Caro Enzo ti ringrazio per il chiarimento :)… Ma è captabile con radio telescopio amatoriale con antenna a su onde dei 7mm??? sai dirmi le coordinate da un punto di osservazione terrestre???

  16. Cari tutti,
    l’argomento, come potete immaginare, è complesso, e il tempo che ho è poco.
    Ma abbiate fede, ho già una brutta pronta. Debbo solo metterla in bella.
    Ancora un po’ di pazienza… 🙂

  17. caro Enrico,
    mmmh…ho qualche dubbio. Per le coordinate penso che le potresti trovare su Stellarium, imponendo il nome della galassia…
    Facci sapere!

  18. @ Enrico Ravetta,

    scusa ma una lunghezza d’onda di 7 mm non dovrebbe cadere nelle micronde?
    Forse intendevi 7 nm… In questo caso puntalo verso Cyg X-1!!! 😛