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venerdì 29 ottobre 2021

Disco di accrescimento deformato attorno buco nero di massa stellare

Le variazioni nella luminosità della luce osservata intorno a un buco nero di massa stellare nel sistema binario MAXI J1820 + 070 sono state causate da un enorme ordito nel suo disco di accrescimento, secondo un articolo che sarà pubblicato nel Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 


La scoperta è stata fatta da un'ampia e dettagliata curva di luce ottenuta in quasi un anno da astronomi dilettanti che fanno parte dell'AAVSO (American Association of Variable Star Observers). 

Disco di accrescimento deformato attorno buco nero di massa stellare
MAXI J1820+070 si trova a circa 9.600 anni luce di distanza nella costellazione dell'Ofiuco. 
Questo sistema binario è costituito da una stella di piccola massa simile al nostro Sole e da un buco nero di 8 masse solari. MAXI J1820+070 è stato scoperto come un nuovo transitorio a raggi X nel marzo 2018 da un telescopio a raggi X giapponese a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. 

È stato anche registrato come un transitorio ottico, chiamato ASASSN-18ey, pochi giorni prima.

Divenne uno dei più luminosi (sia nei raggi X che nell'ottica) di tali oggetti mai visti, e rimase attivo e luminoso per molti mesi, subendo transizioni di stato a raggi X e diverse esplosioni successive. 

"Il materiale della stella normale viene tirato dall'oggetto compatto nel suo disco di accrescimento circostante di gas a spirale", ha detto il professor Phil Charles, astronomo del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Southampton. 

"Le esplosioni massicce si verificano quando il materiale nel disco diventa caldo e instabile, si accumula sul buco nero e rilascia abbondanti quantità di energia prima di attraversare l'orizzonte degli eventi". 

"Questo processo è caotico e altamente variabile, variando su scale temporali da millisecondi a mesi". 

Il professor Charles e colleghi hanno creato una visualizzazione del sistema MAXI J1820 + 070, mostrando come un'enorme emissione di raggi X emana da molto vicino al buco nero, e quindi irradia la materia circostante, in particolare il disco di accrescimento, riscaldandola fino a una temperatura di circa 10.000 K, che è vista come la luce visiva emessa. 

Ecco perché, man mano che l'esplosione dei raggi X diminuisce, diminuisce anche la luce ottica. 

Ma qualcosa di inaspettato è successo quasi 3 mesi dopo l'inizio dello sfogo quando la curva di luce ottica ha iniziato un'enorme modulazione su un periodo di circa 17 ore. 

Eppure non c'è stato alcun cambiamento nell'uscita a raggi X, che è rimasta costante. 

Mentre piccole modulazioni visibili quasi periodiche erano state osservate in passato durante altre esplosioni transitorie a raggi X, nulla di questa scala era mai stato visto prima. 

"Cosa stava causando questo comportamento straordinario? 

Con l'angolo di visione del sistema come mostrato nella foto, potremmo escludere abbastanza rapidamente la solita spiegazione che i raggi X stavano illuminando la faccia interna della stella donatrice perché la luminosità si stava verificando nel momento sbagliato ", ha detto il professor Charles. 

"Né potrebbe essere dovuto alla luce variabile da dove il flusso di trasferimento di massa colpisce il disco mentre la modulazione si sposta gradualmente rispetto all'orbita". 

Ciò ha lasciato solo una possibile spiegazione, l'enorme flusso di raggi X stava irradiando il disco e causandone la deformazione. 

L'ordito fornisce un enorme aumento dell'area del disco che potrebbe essere illuminata, facendo così aumentare drasticamente l'emissione luminosa visiva se vista al momento giusto. 

Tale comportamento era stato osservato in binari a raggi X con donatori più massicci, ma mai in un buco nero transitorio con un donatore di bassa massa come questo. 

Apre una strada completamente nuova per studiare la struttura e le proprietà dei dischi di accrescimento deformati. 

"Questo oggetto ha proprietà notevoli tra un gruppo già interessante di oggetti che hanno molto da insegnarci sui punti finali dell'evoluzione stellare e sulla formazione di oggetti compatti", ha detto il professor Charles. 

"Sappiamo già di un paio di dozzine di sistemi binari di buchi neri nella nostra galassia, che hanno tutti masse nell'intervallo di massa solare 5-15". 

"Crescono tutti con l'accrescimento della materia a cui abbiamo assistito in modo così spettacolare qui".

lunedì 16 gennaio 2017

Nuovo pianeta rinvenuto in sistema stellare vicino

Nuovo pianeta rinventuo da un sistema stellare confinante con il nostro, grazie ad una serie gi effetti generati da ombre. 


A rinvenire la presenza di questo nuovo pianeta, sono stati gli astronomi alla cui guida c'è John Debes, dello Space Telescope Institute di Baltimora, che grazie alle immagini scattate in 18 anni dal telescopio spaziale Hubble, di Nasa e Agenzia Spaziale Europea (Esa).

Nuovo pianeta rinvenuto in sistema stellare vicino
Nuovo pianeta rinvenuto in sistema stellare vicino
La ricerca e' stata presentata nel convegno della Societa' astronomica americana.
Le immagini mostrano un'ombra sul disco di materia che circonda la stella e la scoperta del pianeta e' stata casuale perche' quella rilevata sul disco esterno che avvolge la stella non e' l'ombra proiettata dal pianeta, bensi' dalla parte piu' interna del disco stesso, sollevata e deformata dalla spinta gravitazionale del pianeta.

Il sistema stellare si chiama TW Hydrae, si a trova a 192 anni luce nella costellazione dell'Idra, la sua stella ha circa 8 milioni di anni ed e' leggermente meno massiccia del nostro Sole.
Con Hubble gli astronomi hanno rilevato delle asimmetrie nella luminosita'.
Cercando in archivio, hanno trovato sei immagini di diversi momenti e visto che nel tempo la struttura sembrava muoversi in senso orario attorno al disco, e nel 2016 era nella stessa posizione osservata nel 2000.

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