Cygnus X-1: Un Buco Nero per “Soli Uomini”

Scoperta in una campagna osservativa nel 1964, Cygnus X-1 risulta essere, ad oggi, una delle più potenti sorgenti di raggi X presenti in cielo ed il suo nome ci dice tutto di lei: si tratta infatti della prima sorgente X scoperta nella costellazione del Cigno. Posta a poco più di 6000 anni luce da noi, oggi conosciamo la sua controparte ottica, la stella HDE 226868 (una gigante blu di classe O9,7) e sappiamo che quest’ultima orbita con un periodo di 5 giorni e mezzo, intorno ad un oggetto molto compatto con massa pari a 15 masse solari, si tratta quindi di una binaria ad emissione X.

Ma cosa genera quei raggi X? Quale è la natura dell’oggetto ultra compatto? Ci troviamo in presenza di un buco nero stellare che sta lentamente fagocitando la compagna attraendo a se gli strati più esterni, creando un ponte di materia ed un disco di accrescimento da HDE 226868 al buco nero: la materia accelerata a velocità relativistiche e si scalda fino a raggiungere temperature di diversi milioni di gradi kelvin emettendo radiazione X. Una particolarità del sistema è che probabilmente il buco nero si è formato senza nessuna esplosione, senza supernova, infatti la stella progenitrice (si stima avesse una massa pari a 40 masse solari) una volta terminata la fusione del silicio sia collassata direttamente in un buco nero.

Ma è possibile? E se lo fosse come facciamo a saperlo? Semplice, i due oggetti orbitano ancora attorno ad un comune centro di massa, una supernova avrebbe espulso la stella compagna (HDE 226868) fuori dal sistema rendendola probabilmente una stella iperveloce. Torniamo al “ma è possibile?” Possono formarsi buchi neri senza supernove? Sembrerebbe di si! Questo fenomeno tenderebbe a spiegare la carenza di supernove osservate, un esempio potrebbe essere N6946-BH1 un nome complicato per indicare una stella massiccia nella galassia NGC 6946 che è letteralmente scomparsa da un giorno con l’altro senza “esplodere”. L’astro ha aumentato la luminosità fino a toccare il milione di volte quella solare poi nel 2015 è improvvisamente scomparsa, otticamente non è più individuabile. Questo aprirebbe nuove strade e confermerebbe alcune ipotesi sulla morte stellare, ipotesi secondo cui ben il 15% di supergiganti terminerebbe la loro vita direttamente in un buco nero.

Nelle immagini qui sotto: la controparte ottica di Cygnus X-1 (la stella piu luminosa in basso) ed una rappresentazione artistica del buco nero intento a divorare gli strati esterni della compagna.

Cygnus X-1 Credit: Wikipedia

Cygnus X-1 Credit: Wikipedia

Cygnus X-1 Credit: Wikipedia

Credit: Wikipedia

Cygnus X-1 sarebbe probabilmente un sistema binario in cui la compagna massiccia è collassata direttamente in un buco nero e gli astronomi ne sono quasi convinti perché, la seconda ipotesi (cattura stellare gravitazionale), è molto improbabile seppur fattibile. Probabilmente, oltre ad individuare il primo buco nero di massa stellare, gli astronomi hanno individuato il primo buco nero “nato senza il botto”.

Una curiosità, Cygnus X-1 è stato oggetto di una scommessa tra due famosi fisici fatta nel 1975: Stephen Hawking e Kip Thorne nella quale Hawking puntò sul fatto che non fosse un buco nero. Più tardi nel suo libro “Dal Big Bang ai buchi neri” Hawking descrisse la scommessa come scaramantica, puntò contro l’esistenza dei buchi neri visti il tempo e le energie dedicate alla dimostrazione degli stessi. In caso di vittoria il buon Stephen avrebbe ricevuto 4 anni di abbonamento alla rivista “Private Eye”, la sconfitta (decretata da ulteriori scoperte) gli costò invece il pagamento di 1 anno di abbonamento a “Penthouse” in favore di Thorne. Un altro record per Cygnus X-1: Il primo buco nero generatore di abbonamenti a riviste per soli uomini.

Andrea Cuozzo

www.aapv.it

 

 

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