Un evento cosmico eccezionale ha sorpreso la comunità scientifica: una stella è stata distrutta da un buco nero di massa intermedia in una galassia distante circa 650 milioni di anni luce. Ciò che ha lasciato perplessi gli astronomi non è solo la violenza del fenomeno, ma soprattutto la sua posizione anomala, lontana dal centro della galassia — dove normalmente si trovano i buchi neri supermassicci — e la presenza di due emissioni radio separate avvenute mesi dopo la distruzione della stella.
Un evento di “tidal disruption” fuori dagli schemi
Quando una stella si avvicina troppo a un buco nero, viene sottoposta a forze di marea così intense da venire stirata e disgregata. Questo processo, noto come “tidal disruption event” (TDE), produce una quantità di energia enorme, visibile in molteplici bande dello spettro elettromagnetico.
Nel caso in questione, l’evento — catalogato come AT 2024tvd — è stato individuato nel 2024 grazie allo Zwicky Transient Facility, che opera con il telescopio Samuel Oschin da 48 pollici presso l’Osservatorio di Palomar (California). L’osservazione iniziale è stata seguita da dieci mesi di monitoraggio con una rete internazionale di radiotelescopi, che ha rilevato due flare radio distinti: il primo 80 giorni e il secondo 194 giorni dopo l’evento iniziale.
Un ritardo così ampio tra la distruzione della stella e le successive emissioni è estremamente raro, e potrebbe nascondere processi fisici ancora sconosciuti.
Un TDE ai margini della galassia
L’aspetto più sconcertante è la posizione dell’evento: circa 2.600 anni luce dal centro galattico. Normalmente, i TDE si verificano nelle regioni centrali, dove risiedono i buchi neri supermassicci. Un evento “off-center” come questo è eccezionalmente raro: nella storia dell’osservazione astronomica, solo tre casi simili erano stati registrati.
“Questo è veramente straordinario”, ha dichiarato Itai Sfaradi dell’Università della California, Berkeley.
“Per la prima volta osserviamo un’emissione radio così luminosa provenire da un buco nero che disintegra una stella lontano dal centro di una galassia, e che evolve così rapidamente. Questo cambia significativamente il nostro modo di concepire il comportamento dei buchi neri.”
Una rete globale di osservazione
Sfaradi e la collega Raffaella Margutti hanno coordinato un team internazionale di ricercatori che ha utilizzato strumenti di altissima precisione, tra cui il Very Large Array (New Mexico), l’Allen Telescope Array (California), il Submillimeter Array (Hawaii), l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) (Cile) e l’Arcminute Microkelvin Imager Large Array (AMI-LA) (Cambridge).
È stato proprio quest’ultimo a registrare l’evoluzione rapida e irregolare delle emissioni radio, suggerendo che l’energia liberata variava in tempi molto brevi.
Le onde radio osservate derivano dal materiale espulso a grande velocità, che collide con il gas circostante — un processo che genera shock energetici e produce segnali radio e raggi X.
Due flare radio, due possibili spiegazioni
La prima emissione radio è stata accompagnata da un’intensa emissione di raggi X, compatibile con un outflow di materia in accrescimento: parte del materiale della stella disgregata, invece di cadere nel buco nero, viene espulso lungo le linee del campo magnetico, generando un flusso energetico.
La seconda emissione, invece, è ancora più enigmatica. Potrebbe essere:
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un getto di materia che si muove a circa metà della velocità della luce, lanciato 170 giorni dopo la distruzione della stella e arrivato nel mezzo interstellare dopo 24 giorni;
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oppure un getto quasi relativistico, partito 190 giorni dopo l’evento principale.
In entrambi i casi, la relazione tra i due fenomeni rimane incerta, e non è chiaro se derivino dallo stesso meccanismo di accrescimento o da due processi distinti.
Il misterioso buco nero di massa intermedia
Gli scienziati ritengono che il responsabile dell’evento possa essere un buco nero di massa intermedia, con una massa compresa tra mille e centomila volte quella del Sole. Questi oggetti, rari e difficili da individuare, rappresentano un anello di congiunzione tra i buchi neri stellari e quelli supermassicci.
La sua posizione periferica potrebbe avere due spiegazioni principali:
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Un’espulsione gravitazionale, avvenuta in seguito all’interazione con altri buchi neri nel nucleo galattico;
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Una fusione tra galassie, che avrebbe trascinato il buco nero centrale di una galassia minore all’interno di una più grande, lasciandolo ora libero di “vagare” tra le stelle.
In entrambi gli scenari, la presenza di un oggetto di questa potenza lontano dal nucleo offre nuove prospettive sul comportamento dinamico delle galassie e sull’evoluzione dei loro buchi neri.
Un passo avanti nella comprensione dei buchi neri
I risultati dello studio, pubblicati il 13 ottobre 2024 su The Astrophysical Journal Letters, rappresentano un importante passo avanti nella comprensione dei TDE off-center. Osservazioni come questa permettono di indagare nuove forme di interazione tra stelle e buchi neri, e di testare teorie sull’accrescimento e sulla produzione di getti energetici.
In un universo in cui la maggior parte dei fenomeni estremi si concentra nei nuclei galattici, eventi come AT 2024tvd dimostrano che anche le regioni periferiche possono ospitare processi di enorme potenza, capaci di riscrivere ciò che si pensava di sapere sui buchi neri.
Fonte: space.com
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