Il sistema Cygnus X-1 è più massiccio e lontano del previsto

Utilizzando una rete formata da dieci telescopi, gli astronomi hanno condotto delle osservazioni sul sistema Cygnus X-1. Questo è formato da un buco nero e da una stella che sembrano essere più lontani dalla Terra di quanto si credeva. La loro lontananza implica che abbiano una massa superiore a quella stimata. Il buco nero in questione, con una massa di circa 21 volte quella solare, potrebbe essere uno dei più massicci scoperti fino ad ora.

Il sistema Cygnus X-1

Cygnus X-1 è un sistema sorgente di raggi X che ospita uno tra i primi buchi neri mai confermati. La sua scoperta risale al 1964 ed è avvenuta grazie a due contatori Geiger. Questi rilevatori di onde elettromagnetiche erano stati montati su di un razzo suborbitale lanciato dal Nuovo Messico, in USA. La natura del segnale rilevato era però così incerta che dieci anni dopo, nel 1974, due grandi protagonisti dell’astrofisica fecero una scommessa: si trattava di un buco nero oppure no? Stephen Hawking scommise contro Kip Thorne che Cygnus X-1 non fosse un buco nero. Fu solo nel 1990 che Stephen Hawking si arrese e ammise di aver perso la scommessa: il sistema, infatti, è composto da un buco nero e da una supergigante blu. Questa stella, ruotando a spirale attorno al buco nero, emette un vento di materia che va ad alimentare il disco di accrescimento.

Perpendicolari al disco, sono presenti due getti relativistici che si espandono nello spazio. La materia emessa da questi due getti va a finire verso il buco nero. La nascita di Cygnus X-1 risale a cinque milioni di anni fa e, molto probabilmente, si è formata a partire da una stella supermassiccia che aveva perso materia a causa del vento stellare. L’emissione di raggi X che è stato possibile osservare deriva dalle regioni interne del disco di accrescimento, le quali raggiungono temperature di milioni di kelvin. Da nuovi studi pubblicati su Science e su Astrophysical Journal sono emerse nuove caratteristiche per il sistema Cygnus X-1. A quanto pare, il buco nero presente è uno dei più massicci mai scoperti, se si escludono quelli osservati tramite le onde gravitazionali.

I risultati delle osservazioni

I dati che hanno portato il team di astronomi ad ottenere gli ultimi risultati sono stati ricavati attraverso il Very Long Baseline Array (VLBA). Si tratta di una rete continentale di dieci telescopi che permette di compiere osservazioni in maniera simultanea in tutti gli Stati Uniti. Questo è possibile grazie all’utilizzo di una tecnica avanzata che permette la misurazione delle distanze spaziali. Si tratta della misura della parallasse e consiste nel calcolare le distanze di un oggetto misurandone lo spostamento apparente rispetto allo sfondo. Per fare un paragone, “è come tenere un dito di fronte agli occhi e guardarlo con un occhio per volta: sembrerà vederlo saltare da una posizione all’altra”, afferma James Miller-Joner, della Curtin University in Australia.

Il team di astronomi ha osservato il sistema Cygnus X-1 per sei giorni, studiando l’orbita del buco nero intorno alla stella. Quello che si è scoperto è che il sistema Cygnus X-1 è in realtà molto più lontano di quanto si pensasse. La sua distanza dalla Terra, infatti, è di ben 7200 anni luce e non 6100 come si credeva. Questo significa che sia il buco nero che la stella sono molto più massicci del previsto. Secondo i risultati ottenuti, il buco nero peserebbe almeno 20 masse solari, il 50% in più di quanto si era stimato!