Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta uno studio su alcune fonti ultraluminose di raggi X osservate nella galassia NGC 6946. Un team di ricercatori guidati da Hannah Earnshaw, ricercatrice postdoc del Caltech, ha usato osservazioni compiute con il telescopio spaziale NuSTAR della NASA. In particolare l’interesse si è concentrato su una delle fonti, catalogata come ULX-4, osservata anche con il telescopio spaziale XMM-Newton dell’ESA ma dopo dieci giorni l’Osservatorio per i raggi X Chandra della NASA non ne ha più trovato traccia. Un evento di quel genere di solito ha una lunga durata perciò potrebbe essere stato generato da un buco nero o una stella di neutroni su detriti vicini.

La galassia NGC 6946 è del tipo a spirale, come la Via Lattea, ed è ben conosciuta tra gli astronomi perché è del tipo starburst, che significa che al suo interno c’è una notevole attività di formazione stellare. Essa va avanti da milioni di anni e una conseguenza è che stiamo vedendo varie stelle giganti blu esplodere in supernove. Per questo motivo è stata soprannominata Galassia fuochi d’artificio ed è un oggetto di parecchie osservazioni. Tuttavia, al suo interno sono state individuate anche fonti ultraluminose di raggi X, indicate in blu e verde nell’immagine di NGC 6946, oggetto di studi specifici.

Il telescopio spaziale NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), lanciato nel giugno 2012, è stato progettato proprio per osservare fenomeni come le fonti ultraluminose di raggi X (in inglese ultraluminous X-ray source, da cui la sigla ULX). Nel caso della fonte catalogata come ULX-4, indicata in verde sotto il centro della galassia NGC 6946, le osservazioni sono state compiute anche con il telescopio spaziale XMM-Newton.

Normalmente, le fonti ultraluminose di raggi X hanno una durata lunga con cambiamenti lenti mentre la dinamica di ULX-4 è stata del tutto diversa. Il 21 maggio 2017 la prima osservazione con NuSTAR non aveva trovato nulla, dopo 10 giorni invece ULX-4 era al picco delle emissioni e dopo altri 10 giorni l’Osservatorio Chandra non ha rilevato più nulla.

L’evento ULX-4 ha mostrato forti emissioni di raggi X ma non ci sono state rilevazioni di luce visibile, che avrebbero indicato che si è trattato di un’altra supernova nella galassia NGC 6946. Per questo motivo, i ricercatori hanno proposto un paio di possibili spiegazioni a quel fenomeno anomalo legate a un buco nero oppure a una stella di neutroni.

In passato sono stati osservati eventi di distruzione mareale in cui un buco nero, generalmente supermassiccio, ha distrutto una stella. In quei casi la durata è stata lunga perciò ULX-4 potrebbe essere un evento di quel tipo in scala più piccola, con un buco nero di massa relativamente ridotta che ha inghiottito rapidamente una stella o un pianeta. I buchi neri possono anche attrarre detriti in un disco che li circonda e quelli più vicini possono scaldarsi al punto da emettere raggi X per un tempo che dipende dalla quantità di materiali vicini ad essi.

Un’altra possibile spiegazione per ULX-4 è legata alle caratteristiche delle stelle di neutroni. Anch’esse hanno una gravità tale da poter attrarre detriti che si muovono rapidamente in un disco attorno a esse. Possono anche avere campi magnetici di tale potenza da creare “colonne” che incanalano i materiali fino alla superficie in un processo che genera potenti raggi X.

Hannah Earnshaw ha dichiarato che questo risultato costituisce un passo avanti nella comprensione di alcuni dei casi più rari ed estremi di accrescimento di materiali verso buchi neri o stelle di neutroni. Il suo team ha definito la scoperta di ULX-4 un caso di serendipità dato che si è trattato di un evento transitorio rilevato durante lo studio delle fonti ultraluminose di raggi X conosciute.

È possibile che la fonte dell’evento ULX-4 non si sia spenta definitivamente ma vi siano ancora detriti che si avvicineranno al buco nero o verranno incanalati fino alla superficie della stella di neutroni. In quel caso serviranno osservazioni mirate e un po’ di fortuna nel cogliere l’evento nell’atto. La galassia NGC 6946 si è rivelata ancora una volta molto interessante da studiare.