All’inizio di quest’anno, il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO (European Southern Observatory) ha ricevuto un’allerta quando un’insolita sorgente di luce visibile è stata rilevata da un telescopio per survey. Il VLT, insieme con altri telescopi, è stato rapidamente riposizionato verso la sorgente: un buco nero supermassiccio in una galassia lontana che aveva divorato una stella, espellendo gli avanzi del pasto in un getto. Il VLT ha stabilito che questo è l’esempio più lontano mai osservato di un evento di questo tipo. Poiché il getto punta quasi direttamente verso di noi, questa è anche la prima volta che viene scoperto in luce visibile, fornendo un nuovo modo di rilevare questi eventi estremi.
Le stelle che si avvicinano troppo a un buco nero vengono fatte a pezzi dalle incredibili forze mareali del buco nero producendo quello che viene chiamato evento di distruzione mareale o TDE (dall’inglese Tidal Disruption Event). Circa l’1% di questi eventi provoca l’espulsione di getti di plasma e radiazioni dai poli del buco nero in rotazione. Nel 1971, il pioniere dello studio dei buchi neri John Wheeler introdusse il concetto di TDE con il getto (jetted-TDE) paragonandolo a “un tubetto di dentifricio afferrato al centro“, così che il sistema “spruzzasse materia da entrambe le estremità“.
“Abbiamo visto finora solo una manciata di questi TDE con getto e rimangono eventi molto esotici e poco conosciuti“, afferma Nial Tanvir dell’Università di Leicester nel Regno Unito, che ha guidato le osservazioni per determinare la distanza dell’oggetto con il VLT. Gli astronomi sono quindi costantemente alla ricerca di questi eventi estremi per capire come vengono effettivamente creati i getti e perché una frazione così piccola di TDE li produca.
Nell’ambito di questa ricerca, molti telescopi, incluso lo Zwicky Transient Facility (ZTF) negli Stati Uniti, osservano ripetutamente il cielo alla ricerca di segni di eventi di breve durata, spesso estremi, che possono essere successivamente studiati in modo molto più dettagliato da telescopi come il VLT dell’ESO in Cile. “Abbiamo sviluppato un sistema open-source per l’analisi dei dati per archiviare ed estrarre informazioni importanti dalla survey ZTF e avvisarci in tempo reale quando si presenta un evento atipico“, spiega Igor Andreoni, astronomo dell’Università del Maryland negli Stati Uniti che ha co-diretto l’articolo pubblicato oggi su Nature insieme a Michael Coughlin dell’Università del Minnesota.
Nel febbraio di quest’anno, lo ZTF ha rilevato una nuova sorgente di luce visibile. L’evento, chiamato AT2022cmc, ricordava un lampo di raggi gamma, la più potente fonte di luce nell’Universo. La prospettiva di assistere a questo raro fenomeno ha spinto gli astronomi ad attivare diversi telescopi in tutto il mondo per osservare la sorgente sconosciuta in modo più dettagliato. Tra questi, il VLT dell’ESO, che ha rapidamente osservato questo nuovo evento con lo strumento X-shooter. I dati del VLT hanno collocato la sorgente a una distanza senza precedenti per questi eventi: la luce prodotta da AT2022cmc ha iniziato il suo viaggio quando l’universo aveva circa un terzo della sua età attuale.
Un’ampia varietà di luce, dai raggi gamma ad alta energia alle onde radio, è stata raccolta da 21 telescopi in tutto il mondo. L’equipe ha confrontato questi dati con diversi tipi di eventi noti, dal collasso delle stelle alle kilonove. Ma l’unico scenario che corrispondeva ai dati era un raro TDE con getto che puntava verso di noi. Giorgos Leloudas, astronomo al DTU Space in Danimarca e coautore di questo articolo, spiega che “poiché il getto relativistico punta verso di noi, l’evento ci appare molto più luminoso di quanto sarebbe altrimenti e risulta visibilein una banda più ampia dello spettro elettromagnetico.”
La misura della distanza ottenuta dal VLT ha trovat che AT2022cmc è il TDE più distante mai scoperto, ma questo non è l’unico aspetto da record di questo oggetto. “Finora, i TDE con getto, per quanto pochi, sono stati inizialmente scoperti utilizzando telescopi per alta energia, raggi gamma e raggi X, ma questa è stata la prima scoperta di un evento nell’ambito di una survey ottica“, conclude Daniel Perley, astronomo presso Liverpool John Moores University nel Regno Unito e coautore dell’articolo. Ciò dimostra la possibiità di usare un nuovo modo per scovare TDE con getto, che consente un ulteriore studio di questi rari eventi e degli ambienti estremi che circondano i buchi neri.
