I cacciatori di buchi neri stabiliscono una nuova distanza record [ita-eng]

Il buco nero appena scoperto, legato alla galassia a spirale NGC 300, dista 6 milioni di anni luce della Terra.

a cura dell'ESO, Garching, Germania.

27 gennaio 2010

Gli astronomi, usando l'European Southern Observatory's (ESPO) e il Very Large Telescope (VLT), hanno scoperto un buco nero stellare in un'altra galassia, alla distanza più lontana mai rilevaya. Con una massa 15 volte più del Sole, è il secondo più massiccio mai scoperto, in una stella che si è trasformata in buco nero.

Questo oggetto è legato alla galassia a spirale NGC 300 a 6 milioni di anni luce dalla Terra. 

Paul Crowthers, professore di astrofisica alla University of Sheffield del Regno Unito, ha detto in merito:" E' il più distante buco nero mai scoperto, il secondo più massiccio e il primo che non appartiene al Gruppo Locale (l'insieme delle galassie dell'ammasso cui appartiene anche la nostra Via Lattea). Questo buco nero è una Wolf-Rayet, stelle con la massa anche 20 volte quella del Sole. Questo tipo di stelle sono al termine della loro vita che espellono all'esterno tutto il loro materiale prima di esplodere in supernovae, mentre il nucleo implode in un buco nero.

Nel 2007, uno strumento a raggi X sull'osservatorio della NASA, lo Swifer, ha osservato NGC 300 con lo European Space Agency's XMM-Newton X-ray observatory.

Stefania Carpano dell'ESA ha detto: "Abbiamo registrato una periodica ed estremamente intensa emissione a raggi X, con la presenza di un buco nero che attraeva l'area.

Grazie alle osservazioni migliorate con il FORS2 montato sul Very Large Telescope dell'ESO, gli astronomi hanno confermato la sua presenza e hanno mostrato la danza del buco nero e della stella Wolf-Rayet in un periodo di 32. Gli astronomi hanno scoperto anche che il buco sta risucchiando materia dalla stella attorno a cui orbita.

Il collaboratore Robin Barnard ha detto: "Si tratta di una coppia molto intima la cui formazione è un mistero. Solo un altro sistema simile era stato precedentemente scoperto, ma sistemi simili sono generalmente sconosciuti dagli astronomi. Questo buco nero ha un legame con la chimica galattica. I buchi neri molto massicci vengono osservati in galassie povere di elementi massicci. Gli astronomi pensano che invece galassie come la Via Lattea ricca di elementi pesanti tendano a formare buchi neri con poca massa.

Crowther dice: "In pochi milioni di anni, le stelle Wolf-Rayet diventano supernovae e poi buchi neri. Se il sistema sopravvive a questa seconda esplosione si creerebbero due buchi neri che emetterebbero un copioso ammontare di energia che si combinano.

Comunque succederá dopo milioni di anni fino all'attuale situazione, un lasso di tempo troppo lungo per la scala temporale umana.

I nostri studi mostrano che qualche sistema misto esiste e si sono giá evoluti in una binaria a buchi neri, come provano le onde gravitazionali rilevate nel LIGO o nel Virgo."

Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul

Approfondimento:

English

Black hole hunters set new distance record

The newly announced black hole lies in a spiral galaxy called NGC 300, 6 million light-years from Earth.

Provided by ESO, Garching, Germany

The black hole inside NGC 300 X-1 (artist’s impression). ESO [View Larger Image]

January 27, 2010

Astronomers using the European Southern Observatory's (ESPO) Very Large Telescope (VLT) have detected a stellar-mass black hole in another galaxy, farther away than any other previously known. With a mass above 15 times that of the Sun, this is also the second most massive stellar-mass black hole ever found. It is entwined with a star that will soon become a black hole itself.

The stellar-mass black holes found in the Milky Way weigh up to ten times the mass of the Sun. Outside our own galaxy, they may just be minor-league players since astronomers have found another black hole with a mass over 15 times the mass of the Sun. This is one of only three such objects found so far.

The newly announced black hole lies in a spiral galaxy called NGC 300, 6 million light-years from Earth. "This is the most distant stellar-mass black hole ever weighed, and it's the first one we've seen outside our own galactic neighborhood, the Local Group," said Paul Crowthers, professor of astrophysics at the University of Sheffield in the United Kingdom. The black hole's curious partner is a Wolf-Rayet star that also has a mass of about twenty times as much as the Sun. Wolf-Rayet stars are near the end of their lives and expel most of their outer layers into their surroundings before exploding as supernovae, with their cores imploding to form black holes.

In 2007, an X-ray instrument aboard NASA's Swift observatory scrutinized the surroundings of the brightest X-ray source in NGC 300 discovered earlier with the European Space Agency's XMM-Newton X-ray observatory. "We recorded periodic, extremely intense X-ray emission, a clue that a black hole might be lurking in the area," said team member Stefania Carpano from the European Space Agency (ESA).

Thanks to new observations performed with the FORS2 instrument mounted on ESO's VLT, astronomers have confirmed their earlier hunch. The new data show that the black hole and the Wolf-Rayet star dance around each other in a period of about 32 hours. The astronomers also found that the black hole is stripping matter away from the star as they orbit each other.

"This is indeed a very 'intimate' couple," said collaborator Robin Barnard. "How such a tightly bound system has been formed is still a mystery." Only one other system of this type has previously been seen, but other systems comprising a black hole and a companion star are not unknown to astronomers. Based on these systems, the astronomers see a connection between black hole mass and galactic chemistry. "We have noticed that the most massive black holes tend to be found in smaller galaxies that contain less heavy chemical elements," said Crowther. "Bigger galaxies that are richer in heavy elements, such as the Milky Way, only succeed in producing black holes with smaller masses." Astronomers believe that a higher concentration of heavy chemical elements influences how a massive star evolves, increasing how much matter it sheds, resulting in a smaller black hole when the remnant finally collapses.

In less than a million years, it will be the Wolf-Rayet star's turn to go supernova and become a black hole. "If the system survives this second explosion, the two black holes will merge, emitting copious amounts of energy in the form of gravitational waves as they combine," said Crowther. However, it will take a few billion years until the actual merger, far longer than human timescales. "Our study does, however, show that such systems might exist, and those that have already evolved into a binary black hole might be detected by probes of gravitational waves, such as LIGO or Virgo."

fonte:
http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=9014