L'oggetto più brillante della Galassia

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A. Bettini   29-07-2015    Leggi in PDF
Eco della luce X prodotta dal sistema binario composto dalla stella V404 Cygni, e dal buco nero GS2023+338. Credits: Andrew Beardmore (University of Leicester) and NASA/Swift http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=11948

L'immagine, in falsi colori, fa parte di una serie registrata il 30 giugno dal telescopio a raggi X a bordo del satellite Swift della NASA. Gli anelli sono centrati su di un buco nero in eruzione, rappresentato dal punto al centro dell'immagine (la linea diagonale scura è un artefatto).

Si tratta di un sistema binario composto da una stella di dimensioni simili al Sole, V404 Cygni, e dal buco nero GS2023+338, di circa 10 masse solari. Questo è il buco nero noto più vicino a noi, trovandosi a soli 2.5 kpc. Fu scoperto nel 1989 dal satellite giapponese Ginga e dalla strumentazione a bordo della stazione spaziale sovietica MIR. Attraversò allora un periodo di alta attività, che poi si concluse.

Dopo un quarto di secolo di quiescenza, lo scorso 15 giugno Swift ha registrato una violenta ripresa, che ne ha fatto l'oggetto più brillante della galassia. L'eccezionale emissione di "luce" ad alta energia è prodotta dal buco nero che sta "divorando" materia del suo compagno stellare: si tratta di uno dei fenomeni più violenti dell'Universo.

Il satellite Swift è stato lanciato nel 2004 dalla NASA, che lo ha realizzato in collaborazione con l'Agenzia Spaziale Italiana e il britannico PPARC. Dopo l'allerta di Swift, gli astronomi di tutto il mondo hanno studiato lo spettacolo, in particolare con il satellite ESA Integral. Il 30 giugno, il gruppo guidato da Andrew Beardmore dell'Università di Leicester, UK, ha cominciato a registrare la serie di immagini di bellissimi anelli con il telescopio a raggi X di Swift. Il diametro angolare delle immagini è circa 1/3 di quello della Luna. Un "film" con "foto" anche del periodo 2-4 luglio è disponibile in rete sul sito della NASA, e mostra l'espansione degli anelli e il loro graduale attenuarsi.

Gli anelli sono il risultato di un processo chiamato "eco della luce X". La fiammata (flare) del buco nero spara raggi X in tutte le direzioni: strati di polvere riflettono alcuni di questi raggi X verso di noi, ma la loro luce deve percorrere una distanza maggiore e ci raggiunge un po’ dopo rispetto al cammino diretto. Il ritardo crea l'eco luminoso, formando gli anelli in espansione. Lo studio ha mostrato che tutti gli anelli originano dalla grande fiammata avvenuta il 26 giugno alle 1:40 p.m. EDT. Ci sono diversi anelli perché ci sono diversi strati di polvere tra la sorgente e noi.


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The most brilliant object in the Galaxy

The true photo in false colours is part of a series recorded on 30 June by the X-ray telescope on board of the NASA Swift satellite. The rings are centred on an erupting black hole, the dot at the centre of the image (the black diagonal line is an artefact).

This is a binary system made of a star similar to the Sun called V404 Cygni and of the black hole GS2023+338 of about ten solar masses orbiting each other. Of the known black holes this is the nearest to us, located at about 2.5 kpc. It was discovered in 1989 by the Japanese satellite Ginga and by the instruments on board of the soviet MIR space station. It went through an intense activity period which then ended.

After a quarter of a century of quiescence, on the 15th of last June Swift detected the start of a violent outburst, making the system the most brilliant object in the Galaxy. The exceptional emission of high energy "light" is produced by the black hole that is devouring matter from its companion star. This is one of the most violent phenomena in the universe.

The Swift satellite had been launched in 2004 by NASA, which produced it in collaboration with the Italian Space Agency (ASI) and the PPARC of the UK. After the alert of Swift , astronomers around the world have studied the show, especially with the ESA Integral satellite. On June 30, a team led by Andrew Beardmore at the University of Leicester, UK, recorded a series of images of the rings using the X-ray telescope aboard Swift. The angular diameter of the image is about 1/3 of the diameter of the moon. A movie made by combining additional observations acquired on July 2 and 4 is available on the net at the Swift web home page and shows the expansion and gradual fading of the rings.

As explained in that site, the rings are the result of a process called "echo X-ray". The black hole flare emits X-rays in all directions. Dust layers reflect some of these X-rays towards us. This light travels a longer distance and reaches us slightly later than light travelling a more direct path. The time delay creates the light echo, forming rings that expand.

The analysis has shown that they all originate from a large flare that occurred on June 26 at 1:40 p.m. EDT. There are multiple rings because there are several multiple reflecting dust layers between the black hole and us.


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