Esplosioni mai viste prima: ecco gli Ent, 25 volte più potenti delle supernove

Identificata una nuova classe di fenomeni cosmici: brillamenti visibili per anni svelano la crescita dei buchi neri primordiali

Un team internazionale di astronomi ha identificato una nuova e rarissima classe di esplosioni cosmiche, più potenti e persistenti di qualsiasi altro fenomeno osservato finora. Si tratta degli eventi transitori nucleari estremi (Ent), esplosioni di energia che superano di 25 volte le supernove più luminose mai registrate. La scoperta è stata resa possibile grazie ai dati raccolti dal W. M. Keck Observatory alle Hawaii e pubblicata sulla rivista Science Advances. Gli Ent si verificano quando stelle massicce, almeno tre volte più grandi del Sole, si avvicinano troppo a un buco nero supermassiccio e vengono completamente distrutte. Durante questo processo, rilasciano un’enorme quantità di energia, generando un brillamento tanto prolungato quanto intenso. “Abbiamo osservato stelle distrutte da eventi di distruzione mareale per oltre un decennio, ma questi Ent sono creature diverse”, spiega Jason Hinkle, autore principale dello studio. “Raggiungono luminosità quasi dieci volte superiori e restano visibili per anni”. Uno di questi eventi, denominato Gaia18cdj, ha sprigionato un’energia pari a quella che 25 supernove rilascerebbero insieme, ovvero quanto 100 Soli in tutta la loro vita.

Le altre notizie del canale SCIENZA

Gaia, Keck e ZTF svelano un nuovo tipo di brillamento

La scoperta degli Ent è iniziata grazie a un’indagine sistematica condotta da Hinkle, che ha analizzato i dati provenienti da survey pubbliche in cerca di brillamenti di lunga durata nei nuclei galattici. Due eventi anomali, rilevati rispettivamente nel 2016 e nel 2018 dalla missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea, hanno attirato l’attenzione del team. “Gaia non fornisce dati fisici completi, ma segnala variazioni di luminosità”, chiarisce Hinkle. Questo ha dato il via a una lunga campagna di follow-up.

Nel 2020, un terzo evento con caratteristiche simili è stato identificato dalla Zwicky Transient Facility (ZTF) e confermato nel 2023 da due team indipendenti. I dati raccolti successivamente dal Keck Observatory Archive hanno dimostrato che anche questo evento condivideva le peculiarità dei due Ent precedenti, rafforzando l’ipotesi di una nuova classe astrofisica.

Non supernove, ma accrescimento su buchi neri

L’energia emessa e la durata dei brillamenti hanno escluso fin dall’inizio che si trattasse di supernove. Le curve di luce regolari e persistenti, abbinate a un’energia fuori scala, suggeriscono un meccanismo alternativo: l’accrescimento di materia su buchi neri supermassicci. Tuttavia, gli Ent si distinguono anche da questo scenario standard. Di solito, il materiale che cade verso un buco nero emette luce con variazioni irregolari. Gli Ent, invece, mostrano una luminosità costante e prolungata, indice di un processo fisico completamente nuovo: la distruzione graduale e ordinata di una stella intera.

Gli Ent rivelano l’universo com’era miliardi di anni fa

Oltre alla potenza, ciò che rende speciali gli Ent è la loro utilità scientifica. “Essendo così luminosi, possiamo vederli a distanze cosmiche e quindi guardare indietro nel tempo”, spiega Benjamin Shappee, coautore dello studio. Secondo Shappee, osservare questi brillamenti consente di studiare l’attività dei buchi neri nelle galassie primordiali, in particolare nel periodo noto come mezzogiorno cosmico, ovvero quando l’universo aveva circa metà della sua età attuale. In quel periodo, le galassie erano più attive, formavano stelle più velocemente e nutrivano i propri buchi neri con una frequenza dieci volte superiore rispetto a oggi. Gli Ent, dunque, offrono una lente unica per analizzare le fasi evolutive più dinamiche dell’universo.

Ent: rari, ma promettenti con i nuovi telescopi

La rarità di questi eventi è estrema: si stima che si verifichino dieci milioni di volte meno frequentemente delle supernove. Per questo motivo, individuarli richiede monitoraggio continuo e ad ampio raggio del cielo. Tuttavia, il futuro promette bene: strumenti come il Vera C. Rubin Observatory e il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA saranno in grado di rilevare molti più Ent, aumentando le possibilità di comprenderne il funzionamento e l’origine. La loro osservazione sistematica potrà aprire una nuova finestra sull’attività dei buchi neri supermassicci nelle epoche più remote dell’universo.

Fonte:
The most energetic transients: Tidal disruptions of high-mass stars | Science Advances