Il team che lavora al telescopio spaziale a raggi-X della NASA, NuSTAR, hanno annunciato la scoperta di ben 10 enormi buchi neri al centro di distanti galassie! Si tratta della prima grande scoperta di questo giovane ed innovativo osservatorio ed è pure arrivata per serendipità! "Stavamo osservando degli oggetti già conosciuti e abbiamo notato questi buchi neri sullo sfondo." ha spiegato David Alexander, professore del dipartimento di fisica dell'Università di Durham. Il team ha poi confermato la loro presenza grazie all'uso degli altri due più grandi osservatori spaziali a raggi-X: Chandra, della NASA ed XMM-Newton, della ESA.

I 10 buchi neri sono appena l'inizio, perché NuSTAR è stato progettato in modo tale da poter dare la caccia ai buchi neri come mai prima. Gli scienziati si aspettano centinaia di nuove scoperte nel futuro prossimo. Ogni nuovo buco nero supermassiccio analizzato e catalogato aiuterà a comprendere meglio la popolazione di buchi neri, le loro caratteristiche ed i legami con le galassie che li ospitano.

Scoprire questi buchi neri è un pezzo che si aggiunge alla soluzione di un puzzle che continua dal 1962. A quei tempi gli astronomi scoprirono la presenza di un bagliore diffuso di raggi-X, presente in tutto l'universo, ma non si sapeva da cosa provenisse. Oggi si sa che quel bagliore, chiamato anche fondo di raggi-X cosmici, proviene da distanti buchi neri supermassicci, con masse fino a ben 17 miliardi di volte quella del nostro Sole! Il sospetto è che anche questi buchi neri siano di dimensioni enormi. Ma il puzzle rimane non del tutto completato perché non abbiamo ancora idea come siano nati di preciso questi buchi neri e come riescono a generare una simile quantità di energia.


"I nostri primi risultati mostrano che i più distanti buchi neri supermassicci si trovavano all'interno di galassie ancor più grandi" ha spiegato Daniel Stern, co-autore della ricerca e scienziato capo della missione NuSTAR, presso il JPL. "E' qualcosa che ci aspettavamo. Quando l'universo era molto più giovane, c'era molta più azione, con tante più collisioni tra galassie."

Ma trovarli con il telescopio NuSTAR è solo il primo passo. Ora che sanno della loro esistenza e posizione, gli astronomi cercheranno di analizzarli in maniera approfondita con ulteriori telescopi: WISE e Spitzer forniranno uno sguardo dettagliato per quanto riguarda i raggi infrarossi e questo permetterà di avere dati riguardo alla massa dei buchi neri. Capire la distribuzione nel tempo della massa dei buchi neri permetterà agli scienziati di creare modelli computerizzati migliori sull'evoluzione delle galassie che le ospitano, e quindi dell'interno universo.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-270

Stime probabilistiche sostengono che esiste un buco nero nel raggio di 15 anni luce, nella nostra galassia. Ciò è derivato dallo studio dell'età della galassia, dalla popolazione stellare, dalla densità e dalle dimensioni. Ovviamente, la distribuzione è mediale; nella realtà la presenza non sarebbe uniforme, perchè la distribuzione delle stelle non lo è.

Pallottole barioniche pesanti dai buchi neri

Osservata per la prima volta la presenza di particelle barioniche - nuclei di ferro e nichel - nei getti relativistici emessi dal disco d'accrescimento d'un sistema binario, 4U 1630-47, con un buco nero di massa stellare.


Fra gli ingredienti dei getti relativistici ci sono anche nuclei di ferro e nichel. Particelle massicce, dunque, anzi decisamente pesanti, sparate nello spazio come pallottole a velocità prossime a quella della luce. Una scoperta destinata ad avere importanti conseguenze per l'astrofisica delle alte energie. A firmarla, sulle pagine di Nature, un team guidato da María Díaz Trigo, dell'ESO.
È da parecchi anni che gli astronomi sanno della presenza, nei jet provenienti dai buchi neri, di particelle di piccola massa, come elettroni e positroni. Volgendo però verso i dintorni di 4U 1630-47, un buco nero di tipo piuttosto comune, l'occhio sensibile ai raggi X del telescopio spaziale XMM-Newton dell'ESA e l'orecchio radio di ATCA (l'Australia Telescope Compact Array), Trigo e colleghi hanno dimostrato per la prima volta che il jet è formato anche da atomi pesanti.
«Quello che abbiamo studiato», spiega ai microfoni di Media INAF Simone Migliari, dell'Università di Barcellona (Spagna), fra i coautori della ricerca, «è una binaria X: un oggetto presente nella nostra galassia formato da un buco nero e una stella normale, tipo il Sole. Ciò che succede è che il buco nero attrae materia dalla stella compagna, forma un disco - che noi chiamiamo disco d'accrescimento - e da questo esce un getto relativistico. La domanda era: questi getti espellono solo materiale leggero, come elettroni e positroni, o anche materiale pesante, come protoni o addirittura interi nuclei? Ebbene, quello che abbiamo rilevato è la presenza di nuclei del ferro e del nichel, emessi a velocità prossime a quella della luce, espulsi dal sistema con il getto».
Un atomo di ferro, vale la pena sottolinearlo, è parecchio più massiccio d'un elettrone: circa 100 mila volte. Ora, se teniamo presente che l'energia in gioco dipende dalla massa e dalla velocità, e che questi jet viaggiano a circa due terzi della velocità della luce (dunque attorno ai 200 mila km/s), è facilmente intuibile che stiamo parlando d'una scoperta che può avere importanti conseguenze sui modelli astrofisici. Non solo: sebbene questa sia la seconda volta che atomi pesanti vengono individuati in un getto relativistico, il precedente riguardava un esemplare - il microquasar SS 433 - assolutamente sui generis. Al contrario, 4U 1630-47 è talmente comune, come buco nero, da giustificare un'estrapolazione del suo comportamento a un'intera classe d'oggetti, pur con tutte le cautele del caso.
E quali sarebbero le implicazioni principali della presenza di nuclei pesanti nei getti relativistici? «Anzitutto, riguardano il processo di formazione del getto stesso, che alla luce delle nostre osservazioni vede favoriti i modelli nei quali verrebbe emesso direttamente dal disco d'accrescimento», spiega Migliari, «senza la necessità di far ricorso al buco nero. In secondo luogo, implica che questi getti portano via significativamente molta più energia dal sistema di quanto non facciano i getti leggeri, composti solo da elettroni e positroni: energia che viene depositata nell'ambiente circostante (mezzo interstellare) invece che essere usata per accrescere il buco nero. Infine, suggerisce che i getti possono essere una sorgente importante per alcune fra le particelle più energetiche osservate sulla Terra, nonché di raggi gamma - come quelli rilevati da Fermi, AGILE, HESS, MAGIC e, prevediamo, da missioni future come CTA - e neutrini, obiettivo questi ultimi di rivelatori come ICECUBE o dei futuri telescopi Cerenkov sottomarini».

Fonte: MEDIA INAF
http://www.skylive.it/NotiziaAstronomic ... i_neri.txt

NUSTAR e i buchi neri intermedi

Due gruppi di ricerca sono andati alla caccia dei buchi neri di massa intermedia che potrebbero essere all'origine delle sorgenti X ultraluminose


Due studi in via di pubblicazione sulla rivista Astrophysical Journal raccontano altrettante tappe del travagliato viaggio degli astrofisici verso la comprensione dei buchi neri di taglia intermedia.
Il centro delle galassie è generalmente dominato da buchi neri supermassicci, centinaia di milioni o miliardi di volte la massa del Sole. Il resto del paesaggio galattico è punteggiato di piccoli buchi neri cosiddetti stellari, originati nel collasso di stelle pesanti una decina di volte il Sole.
Non è ancora chiaro se si possano formare buchi neri di taglia intermedia tra questi due estremi. L'indicazione che questa classe media abbia effettivamente dei rappresentanti potrebbe venire da una categoria di oggetti chiamata ULX, sorgenti di raggi X ultraluminose.
Si tratta di coppie in cui un buco nero si ciba voracemente di una normale stella, emettendo una intensa radiazione X. Un banchetto che ricorda quelli pantagruelici che avvengono attorno ai buchi neri supermassicci, ma non così grandi e caotici. Inoltre, gli ULX sono localizzati in mezzo alle galassie, non al loro centro.
Il brillante bagliore in raggi X proveniente dagli ULX è troppo intenso per essere prodotto da un tipico buco nero di massa stellare. Se l'emissione fosse effettivamente causata da buchi neri di taglia intermedia, e non da fenomeni fisici ancora sconosciuti, gli scienziati ritengono che questi oggetti dovrebbero avere una massa compresa tra le 100 e le 10 000 volte quella del Sole.
Nel primo dei due studi su Astrophysical Journal, un gruppo di ricerca, guidato da Dominic Walton del California Institute of Technology, riporta la scoperta casuale di un ULX rimasto finora inosservato, a 13 milioni di anni luce nella galassia a spirale del Compasso.
Il gruppo ha studiato l'oggetto con i telescopi spaziali NuSTAR della NASA e XMM-Newton dell'ESA, avvalendosi anche degli archivi dati delle sonde Chandra, Swift, Spitzer e Suzaku. I risultati indicano che il buco nero in questione ha una massa pari circa a 100 volte quella solare, ponendolo esattamente al confine tra la categoria piccoli e quella intermedi.
Il telescopio spaziale NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), recentemente entrato in attività, si è rivelato particolarmente efficace per queste ricerche poiché è in grado di focalizzare i raggi X provenienti dagli ULX, permettendo di stimare la massa e altre caratteristiche con più accuratezza.
E' quello che ha fatto nell'altro studio il gruppo di ricerca guidato da Matteo Bachetti dell'IRAP, l'Istituto di ricerca in astrofisica e planetologia francese. L'indagine ha riguardato due degli ULX finora meglio studiati, risiedenti nella galassia NGC 1313, più conosciuta come galassia Sotto-sopra (Topsy Turvy), sempre a circa 13 milioni di anni luce dalla Terra.
E' bastato un singolo sguardo di NuSTAR per capire che quei buchi neri non corrispondevano affatto all'esemplare teorico di taglia intermedia. Così i ricercatori ora ritengono che entrambi gli ULX ospitino dei piccoli, ordinari, buchi neri di massa stellare. Uno dei due, per la verità, è stimato essere piuttosto imponente per la sua categoria: tra le 70 e le 100 masse solari.
"E' possibile che questi oggetti siano ultraluminosi poiché stanno inglobando materiale molto velocemente, piuttosto che a causa delle loro dimensioni" spiega Bachetti. "Se ci sono buchi neri di massa intermedia là fuori da qualche parte, stanno veramente facendo un ottimo lavoro per non farsi vedere da noi".

Fonte: MEDIA INAF

http://www.skylive.it/NotiziaAstronomic ... ermedi.txt

Se una stella è abbastanza massiccia, quando muore, buona parte della sua massa collassa e forma un buco nero: una regione dello spazio dove la velocità di fuga necessaria per sfuggire alla propria gravità, è più alta persino di quella della luce. Questo confine di fuga si chiama "orizzonte degli eventi", ed è quello che delimita un punto centrale dello spazio, conosciuto come singolarità, caratterizzata da un volume infinitesimale ma una massa altissima. La materia che attraversa il confine, non ha modo di uscire. Tuttavia, a livello quantistico le cose si fanno ben più complesse, e grazie ad una cosa chiamata "fluttuazioni quantistiche", alcune particelle al confine riescono a sfuggire (far perdere energia, quindi massa, al buco nero), per quella che viene chiamata "Radiazione di Hawking". Questo significa che, dato abbastanza tempo, anche i buchi neri possono perdere la loro massa e morire. Ma cosa ne rimarrebbe? Questa domanda molto affascinante viene affrontata in una recente ricerca pubblicata da due scienziati: Carlo Rovelli e Francesca Vidotto.

Si tratta ancora di un'indagine altamente speculativa, e molti dibattiti continuano a tenere banco nella comunità scientifica intorno a cosa davvero succede all'orizzonte degli eventi dei buchi neri. Tanto più che non è ancora stata osservata o misurata la radiazione di Hawking.
L'idea affrontata però è molto intrigante ed offre sicuramente molti spunti di riflessione.

Dicevamo quindi che i buchi neri perdono energia e quindi massa attraverso la radiazione di Hawking. La quantità di radiazione è inversamente proporzionale alla sua massa, e quindi man mano che questo diventerà più piccolo, rilascerà molta più radiazione di Hawking.

Gli autori fanno riferimenti nella loro ricerca al problema della singolarità. Nell'attuale teoria sui buchi neri, manca una spiegazione completa di come interpretare quello che avviene all'interno dell'orizzonte degli eventi. Questo in parte anche perché ci manca una teoria quantistica della gravità. Gli autori però propongo che invece di collassare in una singolarità, la materia all'interno di un buco nero possa fermarsi prima, alla lunghezza di Planck (un trilionesimo di metro in dimensione), che è il limite più basso fino a cui si può scendere, rimanendo nel campo delle leggi fisiche per cui ha ancora senso parlare di lunghezza o grandezza.

A questo punto, dopo la morte del buco nero (cioè la sparizione dell'orizzonte degli eventi), rimarrebbe esposta una "Stella di Planck". Dato che questa stella avrebbe densità altissime rilascerebbe grandi quantità di raggi-gamma in una regione specifica dello spettro elettromagnetico. Questo è il vantaggio della teoria proposta! Sebbene non sia che un'ipotesi fondata su tante premesse teoriche, offre la possibilità di provarla, dato che un telescopio a raggi-gamma potrebbe rilevarne le tracce.

http://arxiv.org/abs/1401.6562

http://it.wikipedia.org/wiki/Lunghezza_di_Planck

http://www.link2universe.net/2014-02-11 ... di-planck/

mercoledì 18 giugno 2014, 21:00 di Renato Sansone


ASTRONOMIA: BUCHI NERI GIGANTESCHI NEL BABY UNIVERSO (EMBARGO ALLE 19,00 DI OGGI)Il buco nero supermassiccio Crazy Diamond al centro del quasar 3C 454.3, distante oltre 7 miliardi di anni luce da noi, torna a far parlare di sé. Il suo flusso di radiazione gamma, registrato negli ultimi giorni dai satelliti AGILE dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e Fermi della NASA, è cresciuto al punto da renderlo la sorgente di raggi gamma più intensa del cielo. Gli scienziati stanno seguendo l’evoluzione del fenomeno, come spiega una nota congiunta dell’Asi e dell’Inaf (Istituto nazionale astrofisica). Crazy Diamond è ora talmente potente che sta ‘bruciando’ materia nei paraggi del buco nero ad un ritmo equivalente alla massa di diverse Terre al minuto. Un pantagruelico assorbimento di energia nel buco nero che si trasforma in un getto espulso con enorme energia cinetica, che poi viene dissipata in radiazione elettromagnetica. Come tali oggetti riescano a produrre fenomeni così energetici è uno dei problemi aperti dell’astrofisica. In questi ultimi anni, Crazy Diamond ha mostrato molte facce di tale processo. ”Tutto il mondo lo sta guardando e ovviamente anche il satellite AGILE, che copre nel suo monitoraggio circa l’80% del cielo ogni giorno – spiega Marco Tavani, responsabile scientifico di AGILE - Sicuramente ci saranno delle sorprese“. L’allerta data da AGILE sull’incremento dell’attività del quasar 3C 454.3 ”è un successo di tutta la comunità scientifica, che ha fortemente voluto la prosecuzione della missione AGILE per tutto il 2014 e, si spera anche dopo – aggiunge Aldo Morselli, ricercatore Infn – AGILE è un progetto tutto italiano, e il nostro Paese partecipa ai due più importanti esperimenti per la rilevazione di raggi gamma nello spazio, che stanno entrambi dando risultati oltre le più rosee aspettative”. Tutti possono seguire il fenomeno grazie alla app gratuita AGILEScience, da cui è possibile seguire in diretta il cielo visto da AGILE aggiornato ogni 3-4 ore.

http://www.meteoweb.eu/2014/06/buco-ner ... lo/292355/

Immagine:

55,12 KB

In questo trio, potete vedere come da un lato c'è una coppia di buchi neri supermassicci, che rilasciano anche getti di particelle relativistiche, e dall'altro, le due sono orbitate da un terzo bucho nero supermassiccio leggermente più lontano. Credit: Roger Deane/NASA

In una galassia molto, molto lontana... a ben quattro miliardi di anni luce da noi, tre buchi neri supermassicci sono legati in una danza mortale. Si tratta del più compatto trio di buchi neri mai scoperto e la scoperta suggerisce che simili gruppi sono più comuni del previsto. "Quello che per me è incredibile riguardo a questi buchi neri, che sono dei veri e propri casi estremi della Relatività di Einstein, è il fatto che seguono le loro orbite ad una velocità che sarebbe ben 300 volte quella del suono nell'atmosfera terrestre" ha spiegato Roger Deane, dell'Università di Cape Town, autore della ricerca. "Non solo questo, ma usando i segnali combinati da una moltitudine di radio-telescopi sparsi su 4 continenti, siamo riusciti ad osservare questo esotico sistema triplo a ben 4 miliardi di anni luce da noi. Sono molto eccitato dal fatto che stiamo appena grattando la superficie delle scoperte che potremmo fare quando sarà completo il SKA (Square Kilometer Array, un radio-telescopio che coprirà una zona di un km quadrato).

Il sistema è conosciuto come


Immagine:

44,7 KB

Immagini radio della coppia centrale di buchi neri, che insieme ad un terzo formano il trio SDSS J150243.091111557.3.

, ed è stato identificato inizialmente come quasar (buco nero supermassiccio estremamente attivo al centro di una galassia), circa quattro anni fa. Ma lo spettro della sua luce era molto strano dato che le sue doppie linee di emissione dell'ossigeno ionizzato (OIII), si dividevano in due picchi invece che uno. Una spiegazione possibile suggeriva che si trattava di una coppia di buchi neri.
Così, Deane ed i suoi colleghi hanno usato una tecnica chiamata VLBI (Very Long Baseline Interferometry), che collega telescopi molto distanti tra di loro per ottenere dettagli fino a 50 volte quelli di cui sarebbe capace in luce ottica il Hubble Space Telescope.

Le osservazioni hanno svelato la coppia ma anche una nuova sorpresa! Uno dei buchi neri, aveva a sua volta doppie linee di emissioni con due picchi diversi, e quindi si trattava di un'altra coppia. "Questo è stato molto sorprendente. Il nostro obbiettivo era quello di confermare l'esistenza di una coppia di buchi neri. Non ci aspettavamo che uno di questi fosse a sua volta una coppia. Solo la VLBI poteva permetterci di arrivare a dettagli così alti." spiega Deane in un'intervista al portale UniverseToday.com

I ricercatori hanno guardato a 6 galassie prima di trovare questo trio. Il fatto che l'abbiano trovato così velocemente, potrebbe significare che sono un po' più comuni del previsto. Prima di oggi, soltanto quattro di questi sistemi sono stati mai osservati.

In futuro saranno fatte ulteriori indagini riguardo a questo sistema anche in altre lunghezze d'onda, per riuscire a dedurre meglio anche qualcosa in più riguardo all'ambiente che circonda i buchi neri.

Questi sistemi sono frutto di collisioni passate tra grandi galassie, poco dopo la nascita delle prime giganti nella storia dell'universo, e quindi riuscire a studiarli potrebbe permetterci di capire qualcosa in più riguardo alla complessa evoluzione delle galassie così come le conosciamo oggi.
Oltre a questo, studiare da vicino coppie di buchi neri potrebbe permetterci presto di rilevare le prime onde gravitazionali: pieghe nello spazio-tempo stesso, generate dal gioco gravitazionale tra questi gruppi molto stretti.

http://arxiv.org/abs/0908.1998

http://www.nature.com/nature/journal/va ... 13454.html

http://www.universetoday.com/112788/thr ... discovery/

http://www.link2universe.net/2014-06-26 ... rmassicci/

VAI ALL'ARTICOLO: Un "vento di gas" oscura la luce di un nucleo galattico

Questo video è un viaggio animato attraverso il nucleo attivo della galassia NGC 5548, situata a 240 milioni di anni luce di distanza da noi. Grazie alle nuove osservazioni di sei diversi osservatori spaziali descritte su "Science", è stato possibile ricostruire l'origine di un insolito fenomeno: l'assorbimento della radiazione X e ultravioletta emessa dal buco nero supermassiccio situato al centro della galassia. Si tratta di un "supervento" di gas ionizzato emesso dal buco nero stesso.

L'animazione realizzata dagli autori dello studio procede dal centro verso l'esterno.Nel nucleo della galassia si trova un buco nero dotato di una massa di 40 milioni di volte quella del Sole concentrata in una sfera con un raggio di 100 milioni di chilometri (indicato con Rg nell'animazione), più piccolo del raggio dell'orbita terrestre. Enormi masse di gas vengono risucchiate dal buco nero, producendo un gigantesco vortice in rapida rotazione chiamato disco di accrescimento (compreso entro 500 Rg); il calore che si sprigiona dà origine a una regione che emette un'intensa radiazione nello spettro X (entro 50 Rg)

Il disco produce anche forti venti di gas ad alta temperatura, proiettati verso lo spazio, che contengono zone molto più dense del normale (a circa 1000 Rg dal buco nero) che possono schermare i raggi X emessi in direzione della la Terra (LoS nell'animazione, indicata dalla linea verde). Procedendo ancora verso l'esterno, si vedono i venti prodotti dalle parti esterne del disco rotante, dove si trovano le cosiddette nubi broad-line (5000 Rg).

Ad anni luce di distanza dal buco nero, anche i venti ad alta temperatura (warm absorber) sono in grado di assorbire la radiazione X e ultravioletta dal nucleo. Questi venti possono raffreddarsi quando l'effetto di schermo delle nuvole interne blocca la luce proveniente dal nucleo.

http://www.lescienze.it/news/2014/06/23 ... 27-06-2014

il telescopio spaziale NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) ha catturato recentemente un evento estremo e rarissimo nelle regioni vicine all'orizzonte degli eventi di un buco nero supermassiccio al centro di una lontana galassia. Si tratta di una compatta sorgente di luce in raggi-X che si circonda il buco nero è viene chiamata "corona". NuSTAR ha osservato questa luce scendere rapidamente verso l'interno del buco nero, nell'arco di appena pochi giorni. "La corona è recentemente collassata verso il buco nero, con il risultato che l'intensa gravità del buco nero ha attirato i fotoni nel disco di accrescimento di materia che cade direttamente al suo interno." ha spiegato Michael Parker dell'Istituto per l'Astronomia, di Cambridge, Regno Unito, autore principale di una nuova pubblicazione sulle scoperte rilasciate sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Man mano che la corona viene trascinata verso l'interno del buco nero, la gravità intensa inizia ad alterare molto lo spettro della luce catturata poi dal telescopio NuSTAR. Non è la prima volta che vediamo segni della luce che viene trascinata verso l'interno di un buco nero ma non avevamo mai osservato un evento simile in così grande dettaglio.

I buchi neri supermassicci vivono al centro di galassie molto massicce e hanno masse che vanno da milioni a miliardi di volte quella del nostro Sole. Il buco nero studiato in questo caso è conosciuto come Markarian 335 o Mrk 335, ed è distante 324 milioni di anni luce da noi, nella direzione della Costellazione del Pegaso. Si tratta di uno dei più sistemi più estremi mai conosciuti in dettaglio (a cui abbiamo misurato sia a massa che la velocità di rotazione). Il buco nero ha una massa di ben 10 milioni di volte quella del Sole, e la racchiude in una regione dal diametro di appena 30 volte quello del Sole. Inoltre, orbita intorno al proprio asse così velocemente che altera lo spaziotempo intorno a se come se lo trascinasse in un disco.

Anche se parte della luce viene divorata dal buco nero, alcuni fotoni riescono a sfuggire all'ultimo momento, sia dalla corona che dal disco di accrescimento. Grazie a questi possiamo tenere d'occhio cosa succede in queste regioni estreme dello spazio. Un nostro occhio su questo buco nero è stato per anni il satellite spaziale Swift, della NASA. NuSTAR ha però delle ottiche più avanzate ed è più sensibile nella regione alta dello spettro energetico a raggi-X, leggendo da 3 a 79 kiloelectron volt. Questo spettro particolare può offrire agli astronomi uno sguardo dettagliato a quello che succede nella regione vicinissima all'orizzonte degli eventi, dove la gravità inizia ad essere così grande che nulla riesce più a sfuggire.

Successive osservazioni hanno indicato che anche dopo mesi dall'osservazione del movimento della corona, quest'ultima si trova ancora in questa configurazione ravvicinata ed i ricercatori si stanno ancora chiedendo se rimarrà lì oppure se tornerà in una posizione più esterna. Per di più, le osservazioni NuSTAR sono migliorate adesso perché il disco in cui si trova ora la corona riscalda molto di più la materia, fino ad arrivare a temperature altissime e rilascio di raggi-X più energetici.

I nuovi dati potrebbero aiutarci a svelare nuovi indizi riguardo alle corone dei buchi neri, oltre a misurare con precisione la rapida rotazione dl Mrk 335 e svelare il suo funzionamento e le sue origini. "Ancora non sappiamo con esattezza come viene prodotta la corona e perché cambia forma, ma la vediamo illuminarsi nel materiale vicino al buco nero e questo ci permette di studiare regioni così vicine al buco nero che gli effetti descritti nella Relatività Generale di Einstein, diventano prominenti." ha spiegato Fiona Harrison, del Caltech, investigatrice principale del progetto NuSTAR. "Grazie alle capacità senza precedenti del telescopio NuSTAR, riusciamo ad osservare questo e altri simili eventi in cui la luce viene piegata grazie agli effetti della relatività generale."

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-273

http://www.link2universe.net/2014-08-19 ... buco-nero/

PDS456_artworkDue telescopi spaziali, XMM-Newton dell’ESA e NuSTAR della NASA, un unico obiettivo: studiare le proprietà del poderoso vento emesso dal buco nero supermassivo al centro di una galassia. Missione compiuta nel migliore dei modi: grazie ai dati raccolti dagli strumenti è stata misurata, per la prima volta, l’intensità di questo vento, rivelando anche come si propaghi dal buco nero in tutte le direzioni. Un fenomeno sospettato da tempo ma che finora non era mai stato provato con sicurezza, e in grado di influenzare in maniera decisiva l’evoluzione della galassia che ospita l’immane buco nero. A completare questo accurato studio, i cui risultati vengono pubblicati in un articolo sull’ultimo numero della rivista Science, è stato un team internazionale di astronomi guidato dall’italiano Emanuele Nardini della Keele University in Inghilterra e a cui hanno preso parte Guido Risaliti e Valentina Braito dell’INAF (Osservatorio Astrofisico di Arcetri e Osservatorio Astronomico di Brera, rispettivamente) insieme a Giorgio Matt, dell’Università “Roma Tre” di Roma e associato INAF.

«Sappiamo che i buchi neri al centro delle galassie possono ingurgitare enormi quantità di materia, ma possono anche ‘spararne’ via una parte sotto forma di potentissimi venti, che riescono a regolare la crescita delle stesse galassie ospiti» dice Emanuele Nardini. «Conoscere la distribuzione e l’estensione di questi venti ci permette di capire quanto essi siano intensi».

I buchi neri supermassivi al centro delle galassie catturano e accelerano materia in vari modi, anche producendo venti che raggiungono velocità estreme, fino a un terzo di quella della luce, e che brillano nei raggi X. Nel loro studio, gli astronomi hanno determinato che i venti emessi da un buco nero supermassivo in piena attività – ovvero un quasar – denominato PDS 456, ogni secondo trasportano dieci miliardi di miliardi di volte più energia di quanta ne rilasci nello stesso secondo il Sole con il suo vento solare. Un fenomeno così intenso da influenzare in maniera decisiva tutta la galassia e la sua capacità di formare nuove stelle.

PDS 456, seppure si trovi a 2,4 miliardi di anni luce da noi, è un quasar relativamente vicino rispetto alla maggioranza degli oggetti di questo tipo. Un’occasione unica per gli astronomi di osservare nell’universo locale fenomeni tipici dell’Era dei quasar, avvenuta circa 10 miliardi di anni fa, quando i buchi neri supermassivi e i loro furiosi venti erano assai più comuni. «Per un astronomo, studiare PDS 456 è come avere una telecamera sul passato» osserva Valentina Braito. «Siamo in grado di capire i processi fisici che accompagnano questi sistemi con un livello di dettaglio impossibile da ottenere per oggetti simili che tipicamente si trovano a distanze nettamente maggiori».

«Ora sappiamo che i venti prodotti dai quasar contribuiscono significativamente alla perdita di massa in una galassia, riducendo le sue scorte di gas, che rappresentano l’ingrediente principale per la formazione stellare» aggiunge Risaliti.

NuSTAR e XMM-Newton hanno puntato insieme i loro strumenti verso PDS 456 in 5 differenti periodi tra il 2013 e il 2014. Le osservazioni congiunte si sono rivelate vincenti poiché ciascuno dei telescopi spaziali è in grado di osservare una differente porzione della radiazione X del vento uscente dal quasar: XMM quella di più bassa energia, NuSTAR quella più elevata.

In particolare, i ricercatori erano alla ricerca di segnali legati all’emissione del ferro, uno degli elementi chimici presenti nel vento espulso dal buco nero. Osservazioni precedenti, comprese quelle ottenute dallo stesso XMM-Newton, avevano già identificato la presenza di ferro di fronte a un buco nero. Gli atomi di ferro schermano la luce proveniente dal vicino buco nero, creando quello che viene chiamato un profilo di assorbimento nello spettro della sua radiazione. Questo però indica solo che gli atomi di ferro, e i venti che li trasportano, si stanno propagando lungo la nostra direzione di vista, ma non possono dirci se lo facciano anche in tutte le altre direzioni.

Per chiarire questo aspetto, i ricercatori hanno osservato la radiazione emessa direttamente dal ferro. Questa traccia poteva giungere solo dalle zone laterali del buco nero e non quelle direttamente rivolte verso di noi. La visione ottenuta aggiungendo alle informazioni di XMM quelle di NuSTAR che evidenziavano proprio questa emissione X del ferro ha finalmente confermato questo scenario.

Avendo così ricostruito la struttura geometrica e la velocità del vento emesso dal buco nero, i ricercatori hanno quindi potuto dare una stima della sua potenza e del suo possibile effetto nel contrastare la formazione di nuove stelle. La ricerca ora continua per individuare osservativamente gli effetti di questo vento sulla struttura a grande scala della galassia ospite. In particolare, è possibile, ed atteso, che lo scontro di questo vento super-veloce con il mezzo interstellare nella galassia produca dei grandi flussi di gas e polvere, caratterizzati da velocità molto minori ma da masse molto maggiori. Anche per queste componenti lo studio di un oggetto “speciale” come PDS 456 si rivelerà prezioso, in particolare grazie a future osservazioni con le grandi antenne dell’osservatorio ALMA.

http://www.meteoweb.eu/2015/02/astronom ... ia/398439/

"Un buco nero spaventoso"



Messaggero 26 febbraio

(IMG troppo grande; --->Chrome)

Sembra impossibile, ma esiste: è un gigantesco buco nero con una massa 12 miliardi di volte quella del Sole e nato all'alba dell'Universo, appena 900 milioni di anni dopo il Big Bang. A scovarlo è stato Xue-Bing Wu, dell'Università di Pechino, a capo del gruppo di ricerca internazionale che ha descritto su Nature questo enigmatico mostro cosmico, la cui esistenza spinge a rivedere le attuali conoscenze sulla crescita dei buchi neri.

"Il 'mistero' è come sia potuto diventare così grande in così poco tempo", ha spiegato Adriano Fontana, dell'Osservatorio Astronomico di Roma dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) e a capo del Large Binocular Telescope (Lbt), uno dei telescopi che ha reso possibile la scoperta del 'mostro comico', chiamato SDSS J0100 + 2802.

"I buchi neri - ha spiegato Fontana - crescono 'mangiando' i materiali che li circondano, polveri o stelle, e per essere così grande SDSS J0100 + 2802 deve aver mangiato tanto e molto in fretta. Non solo è uno dei più grandi buchi neri che conosciamo, ma è anche molto giovane". Un rapidità di 'ingrassare' che mette in discussione molte teorie che spiegano la crescita di questi oggetti. Esistono infatti in queste teorie dei limiti ben precisi, superati i quali il buco nero 'collassa': "una sorta di limite di 'indigestione'", ha proseguito il ricercatore italiano. Il quasar SDSS J0100 + 2802 è un vero gigante dell'universo: con una luminosità pari a 420.000 miliardi di volte quella del nostro Sole, questo nuovo quasar è 7 volte più luminoso di quello ad oggi più distante. "E pensare che finora la sua vera natura ci era sfuggita - ha precisato Fontana - invece di un buco nero supermassivo in piena attività, ai confini dell'universo, pensavamo che SDSS J0100 + 2802 fosse una 'semplice' stella"

http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubr ... 33730.html


..altre ns teorie che stanno barcollando.................

La caratterizzazione completa del vento che percorre il disco di accrescimento di un buco nero al centro delle galassie massicce è stata ottenuta per la prima volta grazie all'osservazione del quasar PDS 456, descritta su "Science" in un articolo firmato da Emanuele Nardini dell'Università di Keele, nel Regno Unito, e colleghi di una collaborazione, in cui figurano l'Istituto nazionale di astrofisica-Osservatorio astrofisico di Arcetri a Firenze, l'Osservatorio astronomico di Brera a Merate e l'Università degli Studi Roma Tre.

L'evoluzione delle galassie è connessa all'accrescimento dei buchi neri che si trovano al loro centro. Ogni buco nero infatti, produce un campo gravitazionale così intenso da attirare un'enorme quantità di materia, in forma di gas e polveri interstellari, che spiraleggiano intorno al buco nero stesso e formano un disco di accrescimento.

__Img2s__Questo moto della materia verso il centro del buco nero però può essere bilanciato da un flusso di massa verso l'esterno dovuto a un fenomeno peculiare: un vento di gas che procede verso l'esterno del disco di accrescimento, con tutta probabilità trascinato dalla radiazione elettromagnetica emessa dall'accelerazione della materia risucchiata dal buco nero. Questa emissione di radiazione porta a catalogare le galassie molto massicce come quasar.

Negli ultimi anni, gli astronomi hanno ottenuto una conferma sperimentale parziale di questo modello grazie all'osservazione di nuclei galattici attivi vicini, cioè di galassie che appaiono particolarmente brillanti nel loro nucleo, suggerendo quindi la presenza di un buco nero da cui si proiettano verso l'esterno venti con alta densità di materia alla velocità di un decimo della velocità della luce. Questi venti sono anche caratterizzati da uno spostamento verso il blu (blue shift) nello spettro della radiazione X emessa, cioè da un effetto che indica un avvicinamento della sorgente, in questo caso la materia spostata dal vento, verso l'osservatore.

Scoperte di questo tipo sono già significative, poiché si ritiene che flussi del genere influenzino sia le proprietà fisiche e dinamiche del gas della galassia in cui si verificano sia i processi di formazione stellare. Tuttavia, finora è mancata una caratterizzazione osservativa completa del fenomeno del vento: i flussi di materia osservati sono molto concentrati, quindi non ci sono informazioni su quanto è ampio l'angolo su cui avviene lo spostamento di materia e il sito da cui si origina.

La lacuna è stata ora colmata grazie alle osservazioni simultanee dei satelliti Multi-Mirror Mission (XMM) Newton dell'Agenzia spaziale europea e Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) della NASA. In quattro occasioni diverse tra agosto e settembre 2013, e durante una quinta osservazione compiuta diversi mesi più tardi, nel febbraio 2014, gli strumenti di questi due satelliti erano puntati sul quasar PDS 456, un nucleo galattico attivo estremamente luminoso e molto massiccio (il buco nero al suo centro ha una massa un miliardo di volte superiore a quella del Sole) considerato la “Stele di Rosetta” per il fenomeno del vento del disco di accrescimento.

I dati riguardanti gli spettri a larga banda raccolti e analizzati da Nardini e colleghi hanno mostrato le firme caratteristiche di un flusso quasi sferico di gas altamente ionizzato all'interno del disco. Questo vento persistente viene espulso a velocità vicine a quelle della luce dalla zona più interna del disco di accrescimento, e la sua ampia apertura angolare indica che effettivamente coinvolge il gas del disco. Inoltre, la potenza misurata del flusso verso l'esterno è in buon accordo con i modelli teorici della coevoluzione del buco nero e della galassia che lo ospita, nonché dei processi di formazione stellare.

http://www.lescienze.it/news/2015/02/20 ... 27-02-2015