IXPE scopre una nuova sorgente ultra-luminosa di raggi X nella Via Lattea


L’alone intorno a Cygnus X-3.

Cygnus X-3, un sistema binario a raggi X situato a circa 7.400 parsec (24.136 anni luce) nella costellazione di Cygnus, rappresenta una classe di sorgenti ultra-luminose di raggi X, secondo un’analisi dei dati dell’Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) della NASA.


Le binarie a raggi X sono sistemi intriganti costituiti da due corpi celesti: una stella normale e un oggetto compatto, come un buco nero o una stella di neutroni, che aspira materiale dalla sua compagna stellare“, spiegano l’astronoma dell’Università di Turku Alexandra Veledina e i suoi colleghi.

Finora sono state identificate alcune centinaia di sorgenti di questo tipo nella nostra Via Lattea”.

Quando si parla dei fenomeni più potenti dell’Universo, il rilascio di energia gravitazionale nei sistemi binari a raggi X si distingue come un processo altamente efficiente“.

Tra i primi sistemi binari a raggi X scoperti nel cosmo c’è il sistema Cygnus X-3“, hanno aggiunto.

Fin dall’inizio degli anni ’70, questo sistema binario è stato notato per la sua capacità di emergere brevemente come una delle sorgenti radio più intense, ma in pochi giorni si attenua o scompare del tutto“.

Questa caratteristica peculiare ha stimolato i primi sforzi, coordinati da telefonate, per unire le osservazioni astronomiche in tutto il mondo“.

“Il comportamento unico del sistema durante questi eventi di breve durata e altamente energetici, in contrasto con la sua natura altrimenti normale, lo ha portato ad essere soprannominato ‘puzzle astronomico Cygnus X-3’ da R.M. Hjellming nel 1973“.

Da allora sono stati compiuti numerosi sforzi per comprenderne la natura”.

Utilizzando l’Imaging X-ray Polarimetry Explorer, la dott.ssa Veledina e i co-autori hanno misurato la polarizzazione dei raggi X in Cygnus X-3.

La visione polarizzata a raggi X ha fornito indicazioni sulla configurazione della materia che circonda l’oggetto compatto in Cygnus X-3″, hanno detto.

Abbiamo scoperto che l’oggetto compatto è circondato da un involucro di materia densa e opaca“.

La luce che osserviamo è un riflesso delle pareti interne dell’imbuto formato dal gas circostante, che assomiglia a una tazza con uno specchio interno“.

Cygnus X-3 fa parte della classe delle sorgenti ultra-luminose di raggi X (ULX), che consumano la materia a un ritmo talmente elevato che una frazione considerevole del materiale infiltrato non rientra nell’orizzonte degli eventi, ma viene sputato via dal sistema.”

Gli ULX sono tipicamente osservati come punti luminosi nelle immagini di galassie lontane, con le loro emissioni amplificate dagli effetti di focalizzazione dell’imbuto che circonda l’oggetto compatto, che agisce come un megafono“, ha dichiarato il professor Juri Poutanen dell’Università di Turku.

Tuttavia, a causa delle grandi distanze di queste sorgenti, migliaia di volte superiori alla portata della Via Lattea, esse appaiono relativamente deboli ai telescopi a raggi X“.

La nostra scoperta ha ora svelato una controparte luminosa di questi ULX lontani che risiede all’interno della nostra Galassia“.

Questa significativa scoperta segna un nuovo capitolo nell’indagine di questa straordinaria sorgente cosmica, offrendo l’opportunità di un’esplorazione approfondita del consumo estremo di materia“.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy.

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