Nel marzo 2021, l’osservazione di un’esplosione di luce ad alta energia ha catturato l’attenzione degli astronomi. Quella che inizialmente sembrava una supernova si è rivelata un fenomeno astronomico ben più complesso: la fusione di due buchi neri supermassicci. La scoperta di questo evento, designato come AT 2021hdr, ha aperto a nuove ricerche sull’interazione tra buchi neri e la materia che li circonda, oltre a suggerire che simili esplosioni potrebbero non essere rare nel nostro universo.
La scoperta di AT 2021hdr
L’evento AT 2021hdr è emerso come una sorgente di luce intensa proveniente da una galassia molto distante. Inizialmente classificato come una supernova, tale identificazione è apparsa inadeguata quando sono emerse ulteriori informazioni. Nel 2022, osservazioni successive hanno rivelato un’altra esplosione in un intervallo temporale regolare di circa 60-90 giorni. Queste informazioni hanno sollevato interrogativi e hanno spinto gli scienziati ad approfondire l’analisi.
Utilizzando la Zwicky Transient Facility e diverse altre strutture di osservazione, il team ha registrato altre esplosioni, evidenziando un preciso schema temporale. La regolarità degli eventi ha spinto i ricercatori a considerare delle alternative più complesse e coinvolgenti rispetto a una semplice supernova. Nuove simulazioni e modelli teorici hanno portato a considerare che ciò che stava accadendo fosse in realtà dovuto all’interazione fra buchi neri piuttosto che al collasso di una stella.
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Le dinamiche della fusione tra buchi neri
Un’ipotesi emergente è che AT 2021hdr rappresentasse un evento di distruzione mareale, nel quale una stella viene tirata a pezzi da un buco nero. Tuttavia, le caratteristiche delle esplosioni osservate non corrispondono a questo scenario, portando quindi a una diversa interpretazione. Al contrario, gli scienziati hanno formulato l’ipotesi che una coppia di buchi neri binari avesse interagito con una nube di gas interstellare, provocando esplosioni di luce periodiche mentre i buchi neri continuavano a orbitare l’uno attorno all’altro.
Le simulazioni al computer sono state fondamentali in questo processo. Queste hanno mostrato che un buco nero binario non solo distrugge una nube di gas, ma la riscalda e provoca esplosioni di luce tramite un processo di consumazione della materia. Le osservazioni effettuate con il Neil Gehrels Swift Observatory hanno dimostrato che le emissioni di luce ultravioletto e raggi X seguono schemi di oscillazione che si allineano perfettamente con le esplosioni registrate da ZTF.
Caratteristiche dei buchi neri e implicazioni future
La comprensione acquisita finora sui buchi neri coinvolti in AT 2021hdr suggerisce che questi oggetti hanno una massa combinata di circa 40 milioni di masse solari e stanno orbitando l’uno intorno all’altro con un periodo di circa 130 giorni. Se proseguono su questo cammino, i due buchi neri si fonderanno in un intervallo temporale stimato di circa 70.000 anni. La scoperta di questo sistema binario si è rivelata pertanto fondamentale non solo per la comprensione dei buchi neri, ma anche per il modo in cui interagiscono con la materia circostante.
Il team di ricerca ha manifestato l’intenzione di continuare a monitorare questo sistema, focalizzandosi su ulteriori osservazioni per affinare i propri modelli teorici. Questi studi potrebbero non solo chiarire ulteriormente la natura dell’interazione dei buchi neri con il loro ambiente galattico, ma aiutare anche a identificare eventi simili che potrebbero verificarsi in altre parti dell’universo. La continua esplorazione e ricerca di tali fenomeni offre uno sguardo affascinante su dinamiche cosmiche in azione.