l'Astrofilo dicembre 2011

DICEMBRE 2011 ASTROFILO l’ S e potessimo osser- vare da vicino un buco nero di taglia stel- lare, questo è lo scenario che ci si presenterebbe: una quantià di gas di- sposto su un disco di ac- crescimento che si riscalda invorticandosi attorno a una piccola re- gione oscura, dalla quale si irradiano due lunghi e ben definiti getti di par- ticelle ad alta energia. [University of Warwick / Mark A. Garlick] COSMOLOGIA 37 il centro passando per un disco di accresci- mento rotante. Tale disco deve essere ne- cessariamente presente perché la materia che vi cade ha sempre un moto rotazio- nale e questo si amplifica al ridursi del raggio, formando il disco. Al flusso di ma- teria che confluisce verso il disco si accom- pagna un flusso di materia in uscita attraverso i getti, e sebbene questi ultimi possano risultare enormi, la regione pros- sima al disco di accrescimento dove essi si formano è ristretta, addirittura più piccola dell’orbita terrestre per un sistema stel- lare binario come quello di GX 339-4. Tale minuscola regione alla base dei getti è ciò che un team di ricercatori giapponesi e americani (guidati da Poshak Gandhi) ha studiato alle lunghezze d’onda infrarosse attraverso il satellite WISE (Wide-field In- frared Survey Explorer) della NASA. GX 339-4 dista 26000 anni luce ed è stato osservato da WISE diverse volte a lun- ghezze d’onda comprese fra 3.4 e 22 mi- cron. La risoluzione delle osservazioni (non migliore di 6 arcosecondi) è troppo bassa per risolvere qualunque struttura all’in- terno della piccola regione dove i getti si formano, ma misurando come la luminosità varia nel tempo a diverse frequenze si ot- tengono una quantità di informazioni utili a determinare le proprietà fisiche della re- gione in emissione. Come sono state dunque calcolate le di- mensioni e la forza del campo magnetico nella regione di GX 339-4 dove si origina- no i getti? La risposta, ovviamente, è “con una po’ di teoria”. Prima dobbiamo cono- scere quale processo genera l’emissione in- frarossa. Una possibilità è che la polvere nel disco di accrescimento sia riscaldata a temperature di alcune centinaia di Kelvin ed emetta ciò che viene chiamato “radia- zione di corpo nero”. Questa è esattamente il tipo di radiazione che avvertiamo avvici- nando una mano a una fonte di calore. Se è questo il caso di GX 339-4, allora la luminosità alle quattro lunghezze d’onda osservate mostrerebbe valori relativi carat- teristici, dipendenti dalla reale temperatura. Tuttavia ciò non è stato visto, e quindi la polvere calda nel disco di accrescimento non è la causa dell’emissione.