Un team internazionale di fisic, tra i quali ricercatori della Washington University di St. Louis, ha ottenuto nuovi dati fondamentali per capire come i buchi neri attirino la materia circostante e rilascino enormi quantità di radiazioni e al centro dello studio c’è XL-Calibur, un telescopio a raggi X montato su un pallone stratosferico.
Il telescopio è stato puntato verso Cygnus X-1, uno dei buchi neri meglio studiati, situato a circa 7.000 anni luce da noi.
“Queste osservazioni serviranno per testare simulazioni al computer sempre più realistiche dei processi fisici vicino al buco nero”, spiega Henric Krawczynski, responsabile del progetto.
Cos’ha visto XL-Calibur? La luce polarizzata attorno al buco nero
XL-Calibur è progettato per misurare la polarizzazione della luce, un parametro che indica come oscillano le onde elettromagnetiche. Analizzarla permette di ricostruire la forma, la temperatura e il comportamento del gas rovente che ruota ad altissima velocità attorno al buco nero.
I nuovi dati, pubblicati su The Astrophysical Journal, includono la misurazione più accurata mai ottenuta della polarizzazione dei raggi X duri provenienti da Cygnus X-1 e tra gli autori figurano anche il dottorando Ephraim Gau e il ricercatore Kun Hu, entrambi della Washington University.
“Cygnus X-1 appare come un puntino minuscolo di luce X”, spiega Gau. “Per questo la polarizzazione è fondamentale: ci permette di capire cosa succede vicino al buco nero anche quando non possiamo ottenere immagini dettagliate.”
Un volo dalla Svezia al Canada
Le misurazioni arrivano dal volo in pallone del luglio 2024, una traversata dalla Svezia al Canada. Oltre a Cygnus X-1, XL-Calibur ha osservato anche il pulsar del Granchio, una delle sorgenti X più brillanti e stabili del cielo.
Secondo Krawczynski, il volo del 2024 ha rappresentato un vero successo tecnico, confermando l’affidabilità dello strumento.
“La collaborazione tra Stati Uniti, Giappone e Svezia su XL-Calibur è stata estremamente fruttuosa”, aggiunge Mark Pearce del KTH di Stoccolma. “Le osservazioni del Granchio e di Cyg X-1 mostrano che il design funziona perfettamente. Speriamo di poter continuare con nuove missioni.”
Prossimo passo: Antarctica 2027
Il team punta ora al prossimo lancio, previsto in Antartide nel 2027, con l’obiettivo di osservare altri:
- buchi neri
- stelle di neutroni
- sistemi compatti estremi
L’obiettivo è costruire un quadro più completo del comportamento della materia in condizioni estreme.
Combinando i dati di XL-Calibur con quelli dei satelliti NASA, come IXPE, i ricercatori sperano di risolvere alcune delle domande aperte sulla fisica dei buchi neri già nei prossimi anni.
Una collaborazione globale
XL-Calibur è frutto di una partnership che coinvolge numerose istituzioni: Washington University, University of New Hampshire, Osaka University, Hiroshima University, ISAS/JAXA, KTH Royal Institute of Technology, NASA/Goddard, NASA/Wallops e oltre 13 altri centri di ricerca.
Il progetto è supportato da diversi finanziamenti NASA e dal McDonnell Center for the Space Sciences.
