Lanciato nel settembre 2023, l'osservatorio XRISM, guidato dalla Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), ha registrato lo spettro più dettagliato del Cygnus X-3, un sistema binario situato a circa 32mila anni luce di distanza, nella costellazione del Cigno. Questo sistema è composto da una stella Wolf-Rayet, una delle più massicce e rare esistenti, e da un oggetto compatto che sembra essere un buco nero.
Secondo Ralf Ballhausen, ricercatore dell'Università del Maryland e del Goddard Center della NASA, ciò che rende unico Cygnus X-3 sono gli intensi venti stellari emessi da Wolf-Rayet. « Questi venti rimuovono i gas dalla superficie della stella, che vengono riscaldati dall'interazione con l'oggetto compatto, generando emissioni di raggi X », ha detto lo scienziato in una nota.
Una visualizzazione scientifica della navicella spaziale XRISM nello spazio. Credito: Laboratorio di imaging concettuale del Goddard Space Flight Center della NASA
Dati da @JAXA_itL'XRISM di ha catturato il ritratto più dettagliato dei gas che fluiscono all'interno di Cygnus X-3, un sistema binario con una stella di massa elevata e un oggetto compatto. XRISM ha visto il gas fuoriuscire dalla stella massiccia e interagire con la sua compagna, provocando increspature. https://t.co/SA649owtI4 pic.twitter.com/qJDYWkuDWS
— Universo della NASA (@NASAUniverse) 25 novembre 2024
I dati sono stati ottenuti da uno strumento della XRISM (acronimo di X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) chiamato Resolve, uno spettrometro ad alta precisione, che ha analizzato il sistema per 18 ore a marzo.
Vista a raggi X del sistema binario Cygnus X-3, dove una stella massiccia viene lentamente divorata da un buco nero compagno o da una stella di neutroni. Crediti: Raggi X: NASA/CXC/SAO/M.McCollough et al – Radio: ASIAA/SAO/SMA
Il monitoraggio continuo può confermare la natura del buco nero
Cigno La vicinanza tra i due corpi, che completano un'orbita in sole 4,8 ore, crea una regione turbolenta dove il gas viene illuminato e ionizzato dalle radiazioni.
Lo spettro registrato mostrava emissioni e assorbimenti di raggi X con caratteristiche spostate rispetto alle loro posizioni normali, effetto causato dal rapido movimento del gas. Mentre i gas che si muovono verso la Terra raggiungono velocità fino a 1,5 milioni di chilometri all’ora, quelli che si allontanano presentano emissioni più deboli.
XRISM ha osservato WR 140, una stella Wolf-Rayet nella costellazione del Cigno, a circa 5.000 anni luce di distanza. Questa stella supermassiccia ha perso il suo strato esterno di idrogeno e si trova sulla drammatica strada verso l’esplosione di una supernova. pic.twitter.com/k0WfcEMZE5
— XRISM (@XRISM_jp) 26 novembre 2024
Secondo Timothy Kallman, astrofisico della NASA, i venti stellari sono responsabili dell’assorbimento di un’ampia gamma di energie, generando questo comportamento asimmetrico.
Per saperne di più:
Brian Williams, scienziato del progetto, sottolinea che i dettagli ottenuti sono stati possibili solo grazie al monitoraggio continuo del sistema su diverse orbite. Questi dati potrebbero aiutare a confermare se l’oggetto compatto Cygnus X-3 è, in effetti, un buco nero.
I risultati, che saranno pubblicati su The Astrophysical Journal, rafforzano la capacità di XRISM di svelare fenomeni complessi nell'universo. La missione, guidata in collaborazione da JAXA, NASA e ESA (Agenzia spaziale europea), evidenzia l’importanza di tecnologie avanzate come lo spettrometro Resolve per l’esplorazione di sistemi stellari dinamici e poco compresi.