La Corona dei Buchi Neri: Un Mistero Svelato

Un'indagine sulla corona solare dei buchi neri attivi e oscurati

Se hai avuto la fortuna di assistere a un’eclissi totale, sicuramente ricorderai l’alone luminoso intorno alla Luna durante la totalità, noto come corona, la vasta atmosfera esterna del Sole. Nonostante sia estremamente sottile rispetto alla Terra, la corona solare raggiunge temperature di milioni di gradi, rendendola visibile durante un’eclissi totale.

Secondo la nostra comprensione della dinamica dei buchi neri, anche questi dovrebbero possedere una corona, sebbene sia di solito difficile da osservare. Un recente studio pubblicato su The Astrophysical Journal ha condotto osservazioni su questa regione misteriosa.

Per un buco nero attivo, si ipotizza la presenza di un toro di gas e polvere a forma di ciambella che circonda il buco nero, all’interno del quale si trova un disco di accrescimento di materiale riscaldato allineato con il piano di rotazione del buco nero. Dai poli del buco nero si sprigionano getti di gas ionizzato che si allontanano a velocità prossime a quella della luce.

Gli scienziati rivelano per la prima volta la forma di una corona di buco nero
L’illustrazione del materiale che vortica intorno a un buco nero mette in evidenza la corona, che brilla intensamente nella luce X.
NASA/Caltech-IPAC/Robert Hurt

Questo modello spiega la varietà di nuclei galattici attivi (AGN) osservati, poiché l’orientamento del buco nero rispetto a noi influenza l’aspetto dell’AGN. La regione più interna del disco di accrescimento dovrebbe essere una zona super riscaldata a densità quasi vuota, che scorre nel buco nero, formando una corona simile a quella solare ma con una temperatura di miliardi di gradi.

Gli scienziati rivelano per la prima volta la forma di una corona di buco nero
Diagramma del comportamento della polarizzazione dei buchi neri oscurati.
Saade, et al.

Nel nuovo studio, il team ha adottato un approccio simile all’osservazione della corona solare durante un’eclissi totale. L’orientamento del buco nero rispetto a noi determina se il toro di gas e polvere oscura la visione del disco di accrescimento o se possiamo osservarlo direttamente, distinguendo così i buchi neri oscurati da quelli non oscurati.

I buchi neri oscurati sono simili a un Sole eclissato, poiché la luce del disco di accrescimento è bloccata dalla vista, impedendo anche l’osservazione della corona del buco nero. Tuttavia, la corona emette raggi X ad altissima energia, che possono diffondersi nel toro di materiale e riflettersi nella nostra linea di vista.

Utilizzando i dati dell’Esploratore di Polarimetria a Raggi X dell’Imaging della NASA (IPXE), il team ha analizzato una dozzina di buchi neri oscurati, tra cui Cygnus X-1 e X-3 nella Via Lattea, e LMG X-1 e X-3 nella Grande Nube di Magellano. Non solo hanno osservato i raggi X emessi dalle corone di questi buchi neri, ma hanno anche identificato un modello comune tra di essi.

Secondo i dati raccolti, la corona circonda il buco nero in un disco simile a quello di accrescimento, anziché avvolgerlo in una sfera come la corona solare. Queste ricerche contribuiranno a perfezionare i modelli dei buchi neri e a comprendere meglio il processo di consumo di materia e alimentazione degli AGN nelle galassie remote.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su Universe Today.

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