buchi neri binari
Scopri come l'estrema gravità di due buchi neri supermassicci orbitanti distorce la nostra visione. In questa immagine, dischi di gas luminoso, caldo e ribollente circondano entrambi i buchi neri, mostrati in rosso e blu per tracciare meglio la fonte di luce. Il disco rosso orbita attorno al buco nero più grande, che pesa 200 milioni di volte la massa del nostro Sole, mentre il suo compagno blu più piccolo pesa la metà. Lo zoom in ogni buco nero rivela immagini multiple e sempre più distorte del suo partner. Ph. Credit: Goddard Space Flight Center della NASA / Jeremy Schnittman e Brian P. Powell

La NASA mostra al mondo l’appassionata danza tra due enormi buchi neri in una nuova straordinaria animazione. I due enormi oggetti celesti danno vita a questo meraviglioso spettacolo orbitando l’uno intorno all’altro.

 

La danza dei buchi neri

Questi due enormi buchi neri hanno entrambi una massa che supera di parecchi milioni di volte quella del nostro Sole. Ed entrambi sono anche avvolti da un disco di accrescimento formato da un gas luminoso e terribilmente caldo. E questa animazione mostra proprio come la luce emanata dai dischi di accrescimento dei due misteriosi e massicci oggetti, venga distorta e reindirizzata da questa loro reciproca attrazione.

Quando un buco nero passa di fronte all’altro infatti, la sua gravità deforma la luce dell’altro, dando vita ad una danza di gas che si inarcano e si piegano come se li osservassimo attraverso gli specchi deformanti del luna park. Ed in realtà questo è un po’ quello che accade, anche se i gas non sono deformati da uno specchio, ma dalla gravità dei due enormi oggetti celesti.

Come spiega infatti Jeremy Schnittman, astrofisico del Goddard Space Flight Center della NASA , quelli che osserviamo sono davvero due oggetti enormi. Si tratta di “due buchi neri supermassicci, uno più grande con 200 milioni di masse solari e un compagno più piccolo che pesa la metà. Questi sono i tipi di sistemi binari di buchi neri in cui pensiamo che entrambi i membri potrebbero mantenere i loro dischi di accrescimento per milioni di anni”.

 

Il modello che ha permesso la creazione dell’animazione

Per creare questa affascinante animazione, il team di ricercatori ha utilizzato il software del Goddard Space Flight Center della NASA per calcolare il modo in cui la luce dai dischi di accrescimento si muove attorno ai due buchi neri. Per rendere più chiara e leggibile l’animazione, i dischi di accrescimento dei buchi neri sono mostrati in diversi colori. Il colore è stato scelto basandosi sulla differenza di temperatura dei gas, rendendo così più facile il tracciamento delle due diverse sorgenti luminose mentre queste si attorcigliano e si avvolgono l’una sull’altra.

Il buco nero più piccolo subisce effetti gravitazionali più forti, che producono temperature più elevate, riscaldando il gas nel suo disco di accrescimento. A sua volta, il gas più caldo emette luce più vicino all’estremità blu dello spettro, mentre il disco di accrescimento del buco nero più grande è mostrato in rosso.

 

Come la teoria della relatività influisce su un sistema binario di buchi neri

Osservando l’animazione si può osservare come gli effetti della teoria della relatività di Einstein rendano il gas nei dischi di accrescimento più luminoso sul lato sinistro rispetto a quello destro. Il lato sinistro appare infatti più luminoso perché il gas sta ruotando verso l’osservatore, mentre il gas sul lato destro si allontana, ed appare quindi più debole.

Inoltre i buchi neri sembrano essere più piccoli quando si avvicinano verso chi li osserva e più grandi quando si allontanano, un fenomeno noto come aberrazione relativistica. Questi effetti di distorsione non sono invece visibili se si osserva il sistema dall’alto.

Un altro aspetto evidente è l’effetto della lente gravitazionale che si ha quando un oggetto di grande massa agisce come una lente, ingrandendo e deformando le immagini di un altro oggetto dietro di esso. In questo caso l’effetto lente gravitazionale crea anelli di luce attorno a ciascun buco nero.

Ph. Credit: Goddard Space Flight Center della NASA / Jeremy Schnittman e Brian P. Powell