A cura di MIUR - Direzione Generale per il coordinamento la promozione e la valorizzazione della ricerca

Universo, indagate le sorgenti ultraluminose di una remota galassia ad anello

Universo, indagate le sorgenti ultraluminose di una remota galassia ad anello

A circa 300 milioni di anni luce da noi, la remota galassia Am 0644-741 mostra uno spettacolare anello formato da innumerevoli sorgenti molto luminose di raggi X. 

Probabilmente si tratta di sistemi binari costituiti da buchi neri – o stelle di neutroni – che stanno aspirando materiale da una stella compagna.

È quanto rivela uno studio guidato da Anna Wolter, ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Astrofisica-INAF, recentemente pubblicato su Astrophysical Journal. I ricercatori sono giunti ai risultati, combinando i dati provenienti dall’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA, con i dati ottici del telescopio spaziale Hubble, sempre della NASA. 

Le galassie ad anello, come quella al centro dello studio, sono un terreno di indagine promettente per comprendere i processi di formazione di sistemi stellari doppi – in cui una stella compagna è in orbita intorno a una stella di neutroni o a un buco nero – e per chiarire l’origine delle cosiddette Ulx, ossia le sorgenti di raggi X ultraluminose. 

Le Ulx rappresentano una particolare classe di oggetti, che producono da centinaia a migliaia di volte più raggi X rispetto alla maggior parte dei “normali” sistemi binari.

“Una galassia ad anello si forma in seguito allo scontro tra due galassie: la più piccola prende letteralmente il bersaglio del centro della più grande e se ne va quasi indisturbata. Nella più grande, così colpita, si espande un’onda d’urto circolare, un po’ come un sasso lanciato in uno stagno”, ha spiegato a Media Inaf la prima autrice dello studio, Anna Wolter. 

La grande potenza sprigionata dall’incontro produce una nuova generazione di stelle: è lì che andiamo a studiare le sorgenti X più potenti (a parte i buchi neri supermassicci nel centro delle galassie) che si conoscano nell’universo”, ha proseguito la ricercatrice.

In Am 0644-741, la collisione tra due galassie avrebbe prodotto un anello di gas che ha generato la nascita di nuove stelle. Le più massicce – al termine della loro vita – sono esplose come supernove, lasciando dietro di sé buchi neri o stelle di neutroni. 

Alcuni di questi oggetti aspirano, da stelle compagne vicine, del gas che, cadendo verso il buco nero o la stella di neutroni, si surriscalda per attrito. Sarebbe proprio questo gas surriscaldato a produrre le grandi quantità di raggi X rilevate da Chandra. 

Tutte le sorgenti a raggi X individuate nell’anello di Am 0644-741 sono abbastanza luminose da essere classificate come Ulx. Ma quali oggetti si nascondono dietro le  sorgenti di raggi X ultraluminose? 

“Siamo convinti che siano per la maggior parte sistemi binari formati da un oggetto compatto e da una stella compagna. Non sappiamo ancora, però di che tipo sia l’oggetto compagno: mentre inizialmente si pensava che fossero buchi neri molto massicci, recentemente alcune Ulx hanno dimostrato di contenere una stella di neutroni. Ora stiamo studiando per capire come si fa a distinguere, in una Ulx, una stella di neutroni da un buco nero” ha concluso Wolter.

Per giustificare l’intensa emissione di raggi X degli Ulx sono stati proposti diversi modelli. Alcuni di questi fanno appello alla crescita insolitamente rapida del buco nero o della stella di neutroni, oppure a effetti geometrici derivanti dall’incanalamento del materiale in caduta lungo le linee di forza del campo magnetico.

Fonte INAF
Data pubblicazione 03/10/2018
Tag Scienze fisiche e ingegneria