giovedì 13 giugno 2013

Andromeda è piena di buchi neri!





Utilizzando di dati provenienti dal Chandra X-ray Observatory della NASA, gli astronomi hanno scoperto una miniera d'oro senza precedenti di buchi neri nella Galassia di Andromeda, una delle galassie più vicine alla Via Lattea.

Utilizzando più di 150 osservazioni di Chandra in 13 anni, i ricercatori hanno identificato 26 candidati buchi neri, il più grande numero mai noto in una galassia di fuori della nostra. Molti considerano che Andromeda e la Via Lattea si scontreranno tra diversi miliardi.

"Anche se siamo entusiasti di trovare così tanti buchi neri in Andromeda, pensiamo che sia solo la punta di un iceberg", ha detto Robin Barnard dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) a Cambridge, Mass., ed autore principale di un nuovo documento che descrive questi risultati.
"La maggior parte dei buchi neri non hanno compagni vicini e sono invisibile a noi".

I candidati buchi neri appartengono alla categoria di massa stellare, nel senso che si sono formati negli spasimi della morte di stelle molto massicce e in genere hanno masse da cinque a 10 volte quella del nostro Sole.
Gli astronomi possono rilevare questi oggetti altrimenti invisibili dal materiale tirata da una stella compagna e riscaldata fino a produrre la radiazione prima di scomparire nel buco nero.

Il primo passo per identificare questi buchi neri è stato quello di assicurarsi che fossero sistemi di massa stellare nella galassia di Andromeda, piuttosto che i buchi neri supermassicci al cuore di galassie più distanti.
Per fare questo, i ricercatori hanno utilizzato una nuova tecnica che si basa su informazioni relative alla luminosità e alla variabilità delle sorgenti di raggi X nei dati di Chandra.
In breve, i sistemi di massa stellare cambiano molto più velocemente di quanto lo facciano i buchi neri supermassicci.

Per classificare i sistemi di Andromeda come i buchi neri, gli astronomi hanno osservato che queste sorgenti di raggi X hanno caratteristiche particolari: cioè, erano più luminosi di un certo livello di raggi X e avevano anche un colore particolare.
Fonti contenenti stelle di neutroni, non mostrano entrambe queste caratteristiche simultaneamente. Ma le fonti contenenti buchi neri lo fanno.

Lo XMM-Newton X-ray Observatory dell'Agenzia Spaziale Europea ha aggiunto il supporto fondamentale per questo lavoro, fornendo agli spettri di raggi X, la distribuzione dei raggi X con l'energia, per alcuni dei candidati buchi neri.
Gli spettri sono importanti informazioni che consenteno di determinare la natura di questi oggetti.

"Osservando le istantanee che coprono più di una dozzina di anni, siamo in grado di costruire una visione unica utile di M31", ha detto il co-autore Michael Garcia, anche del TUF.
"Il risultato delle esposizioni molto lunghe ci permette di testare se le singole fonti siano buchi neri o stelle di neutroni."

Il gruppo di ricerca precedentemente ha identificato nove candidati buchi neri all'interno della regione coperta dai dati di Chandra e gli attuali risultati sono aumentare ad un totale di 35.
Otto di questi sono associati con gli ammassi globulari, le antiche concentrazioni di stelle distribuite in un modello sferico intorno al centro della galassia.
Questo differenzia anche Andromeda dalla Via Lattea, in cui gli astronomi non hanno ancora trovato un buco nero simile a uno degli ammassi globulari della Via Lattea.

Sette di questi candidati buchi neri si trovano a 1.000 anni luce dal centro della galassia Andromeda, che rappresentanl il maggior numero di candidati buchi neri con proprietà simili situati vicino al centro della nostra galassia.

Questa non è una sorpresa per gli astronomi a causa del maggior rigonfiamento delle stelle nel centro di Andromeda, permettendo ai buchi più neri di formarsi.
"Quando si tratta di trovare i buchi neri nella regione centrale di una galassia, c'è maggiore possibiltà se esso è grande", ha detto il co-autore Stephen Murray della Johns Hopkins University e TUF. "Nel caso di Andromeda abbiamo un rigonfiamento più grande e un buco nero supermassiccio più grande della Via Lattea, per cui ci aspettiamo che ci siano anche buchi neri più piccoli".

Questo nuovo lavoro conferma previsioni fatte in precedenza nella missione Chandra sulle proprietà delle sorgenti di raggi X vicino al centro di M31. Studi precedenti effettuati da Rasmus Voss e Marat Gilfanov del Max Planck Institute for Astrophysics di Garching, Germania, aveva utilizzato Chandra per indicare che c'era un numero insolitamente elevato di fonti di raggi X vicino al centro di M31.

Essi predissero che la maggior parte di queste sorgenti di raggi X in eccesso dovevano contenere buchi neri che avevano incontrato e catturato stelle di piccola massa. Questa nuova individuazione di sette buchi neri candidati neri vicino al centro di M31 dà un forte sostegno a queste affermazioni.
"Siamo particolarmente entusiasti di vedere così tanti candidati buchi neri presente vicino al centro galattico, perché ci aspettavamo di vederli e sono stati cercati per anni", ha detto Barnard.

Questi risultati saranno pubblicati nel numero del 20 di The Astrophysical Journal di giugno. Molte delle osservazioni su Andromeda sono state fatte all'interno del Programma Garantito di Chandra Time Observer.

Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul

Foto di apertura
I dati del Chandra X-ray Observatory della NASA sono stati utilizzato per scoprire 26 candidati buchi neri nel vicino galattico della Via Lattea, Andromeda. (Credit: X-ray: NASA / CXC / SAO / R Barnard, Z. Lee et al, Ottico:.. NOAO / AURA / NSF / REU Program / B. Schoening, V. Harvey e Descubre Foundation / CAHA / OAUV / DSA / V. Peris)

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130612154019.htm

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