Rilevate fugaci esplosioni cosmiche che brillano 100 volte più di una supernova

Da alcuni anni sono state scoperte delle strane e intense esplosioni cosmiche molto misteriose. Brillano 100 volte più intensamente di una supernova e forse sono causate da particolari buchi neri.

Buco Nero — Potrebbe essere stata trovata la prima evidenza della presenza di buchi neri di massa intermedia.

Nel 2018, per la prima volta, alcuni telescopi sulla Terra hanno captato un’esplosione straordinariamente luminosa e insolita. Qualcosa nelle profondità dell’universo, a 200 milioni di anni luce di distanza da noi, era esploso.

Da allora gli astronomi sono riusciti ad individuare circa una dozzina di queste rare esplosioni che però, ad oggi, non hanno ancora un’origine certa e rimangono quindi avvolte nel mistero.

La prima esplosione, denominata AT2018cow, fu rilevata grazie al progetto ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) che utilizza telescopi per scoprire asteroidi potenzialmente pericolosi per il nostro pianeta.

La Mucca, una rara ed intensa esplosione

L’esplosione AT2018cow diventò presto nota con un soprannome singolare, “la Mucca”, e la allora tutte le esplosioni simili hanno assunto nomignoli legati al mondo animale, come il Koala, il Cammello, il Diavolo della Tasmania o il Fringuello.

Queste esplosioni vengono definite Luminous Fast Blue Optical Transients (LFBot), che in italiano significa transienti ottici blu luminosi e veloci.

Hanno assunto questa denominazione perché presentano alcune caratteristiche comuni a tutte: sono estremamente luminose, pensate che “la Mucca” è stata fino a 100 volte più luminosa di una classica supernova; appaiono di colore blu a causa dell’altissima temperatura dell’esplosione, attorno ai 40.000 °C, che sposta la luce verso la parte blu dello spettro; appaiono nello spettro del visibile e sono di breve durata.

Una prima teoria per spiegare queste esplosioni ipotizzava fossero delle supernovae fallite, ovvero delle stelle che stavano per esplodere in una supernova ma che poi sono collassate formando un buco nero al loro interno che le ha poi consumate dall’interno.

Tuttavia queste esplosioni hanno caratteristiche parecchio diverse rispetto a quelle di una supernova. Come abbiamo detto la Mucca era fino a 100 volte più luminosa, si era inoltre esaurita in pochi giorni a differenza delle normali supernovae che durano settimane o mesi, inoltre la struttura della Mucca era insolita e piatta.

Successivamente si è invece supposto che questi lampi siano legati ad una classe di buchi neri ancora sconosciuta: i buchi neri di massa intermedia. Quando una stella si avvicina troppo a questo tipo di buco nero viene inghiottita e viene emesso un lampo.

A sostegno di questa nuova teoria è stato di recente pubblicato lo studio su una esplosione molto simile a la Mucca, che non ha ancora un soprannome ufficiale ma che probabilmente sarà “la Vespa”.

Questa esplosione ha prodotto un lampo molto intenso, il più intenso dopo quello della Mucca, ed è stata osservata molto presto durante la sua fase di intensificazione, permettendo a numerosi telescopi, compreso il telescopio spaziale Hubble, di rivolgere il loro sguardo in quella direzione per studiarla nel dettaglio.

Proprio grazie a queste osservazioni multiple è emerso che la Vespa non sia stata causata da una supernova fallita. Infatti quando una stella collassa su sé stessa durante l’esplosione, forma al centro un buco nero o una stella di neutroni che emette getti di radiazione, creando un cosiddetto motore centrale.

Tuttavia nel caso della Vespa mancavano i segnali della presenza di materiale che si allontanava dall’esplosione, cosa che ci si aspetterebbe in uno scenario simile.

Un buco nero di massa intermedia

Inoltre, sempre di recente, un altro studio ha riesaminato il caso della Mucca attraverso osservazioni ai raggi X, scoprendo un disco di materiale attorno all’esplosione. Modellandolo al computer si è notato come somigliasse particolarmente a quello prodotto dai resti di una stella divorata da un buco nero di massa intermedia, tra le 100 e le 100.000 volte quella del nostro Sole.

Ovviamente queste non sono le uniche teorie sviluppate ma quella dei buchi neri intermedi è probabilmente la più affascinante, anche perché ancora nessuno ha trovato una prova definitiva dell'esistenza di questi particolari oggetti.

Quelli esposti in questo articolo sono solo alcuni risultati preliminari che andranno ulteriormente analizzati ma sono comunque incoraggianti, soprattutto perché se effettivamente queste esplosioni non fossero prodotte da supernovae fallite ma da buchi neri di massa intermedia si troverebbe l’anello mancante tra i buchi neri più piccoli e quelli supermassicci che si trovano solitamente al centro delle galassie.

Riferimenti allo studio:

S. J. Prentice et al 2018 ApJL 865 L3DOI 10.3847/2041-8213/aadd9