Buchi neri: il ritmo regolare nel caos della distruzione di una stella

La rivista Science pubblica uno studio internazionale, a cui ha partecipato Giuseppe Lodato, docente del dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli" dell’Università Statale di Milano, in cui il gruppo di scienziati ha scoperto, in un buco nero supermassiccio, la persistenza di una rapida oscillazione quasi-periodica (QPO - Quasi Periodic Oscillation) originatasi nel processo, che può durare anni, di distruzione di una stella.

La forza di marea è un effetto secondario della forza di gravità. Quando un oggetto molto grande subisce l'influenza gravitazionale di un altro, la forza gravitazionale può distorcerne la forma, fino a distruggerlo. È quello che capita alle stelle quando avvicinandosi troppo a un buco nero ne vengono polverizzate.

Gli eventi di distruzione mareale (TDE) di stelle sono relativamente rari (uno ogni 10 mila anni per galassia). Questo tipo di condizione consente importanti osservazioni poiché permette di studiare in dettaglio buchi neri che normalmente sarebbero invisibili mentre, in seguito alla distruzione della stella, "mangiando" i detriti stellari, i buchi neri si "accendono" all'improvviso, acquistando in questo modo visibilità. Inoltre, arrivando vicinissimi al buco nero, i detriti stessi possono fornire informazioni legate a effetti relativistici, come ad esempio la possibilità che il buco nero possieda "spin", ovvero sia in rapida rotazione su sè stesso.

Con il lavoro appena pubblicato su Science, gli studiosi hanno scoperto in un buco nero supermassiccio una particolare oscillazione quasi-periodica (QPO - Quasi Periodic Oscillation), originatasi in seguito alla distruzione di una stella da parte della forza di marea del buco nero.

Questo segnale periodico osservato dai ricercatori mostra più di una peculiarità. Il segnale si mostra estremamente stabile, con una oscillazione ogni due minuti circa (131 secondi): si tratta del periodo più breve mai osservato per buchi neri supermassicci, una condizione che sembra implicare che il buco nero sia estremamente rotante, quasi vicino al limite massimo possibile dalla relatività. 

Un'altra caratteristica curiosa della oscillazione è la sua persistenza: questa QPO infatti è stata osservata lungo un periodo di tempo di oltre un anno, il che significa che sono state fatte almeno 10 mila oscillazioni complete. Un caso mai osservato in precedenza e difficilmente spiegabile, visto che all'interno dell'incredibile caos generato dalla distruzione di una stella (un caos che può durare anni) emerge un segnale coerente e stabile che oscilla con regolarità, ogni due minuti, per tutta la durata dell'evento.