Risolvere il misterioso mistero stellare di Cygnus X-1

Nel profondo del cuore della costellazione del Cigno, il Cigno giace un oggetto altrimenti invisibile chiamato Cygnus X-1. Il suo nome deriva dal fatto che è stata la prima sorgente di raggi X galattica mai scoperta. La sua scoperta è avvenuta durante la Guerra Fredda tra Stati Uniti e Unione Sovietica, quando i razzi che suonavano hanno iniziato a trasportare strumenti sensibili ai raggi X sopra l’atmosfera terrestre. Non solo gli astronomi volevano trovare queste fonti, ma era importante distinguere gli eventi ad alta energia nello spazio dai probabili eventi causati dai missili in arrivo. Quindi, nel 1964, una serie di razzi è stata lanciata e il primo rilevamento è stato questo misterioso oggetto a Cygnus. Era molto forte ai raggi X, ma non c’era una controparte nella luce visibile. Cosa potrebbe essere?

Acquisto di Cygnus X-1

La scoperta di Cygnus X-1 è stato un grande passo avanti nell’astronomia a raggi X. Quando gli strumenti migliori sono stati trasformati per guardare Cygnus X-1, gli astronomi hanno iniziato a farsi un’idea di quello che potrebbe essere. Emetteva anche segnali radio naturali, che aiutavano gli astronomi a capire esattamente dove fosse la fonte. Sembrava essere molto vicino a una stella chiamata HDE 226868. Tuttavia, quella non era la fonte dei raggi X e delle emissioni radio. Non era abbastanza caldo da generare una radiazione così forte. Quindi, doveva esserci qualcos’altro lì. Qualcosa di massiccio e potente. Ma cosa?

Ulteriori osservazioni hanno rivelato qualcosa di abbastanza massiccio da essere un buco nero stellare in orbita in un sistema con una stella supergigante blu. Il sistema stesso potrebbe avere circa cinque miliardi di anni, che è l’età giusta per una stella di 40 masse solari per vivere, perdere un po ‘della sua massa e poi collassare per formare un buco nero. La radiazione proviene probabilmente da una coppia di getti che si estendono dal buco nero, che sarebbe abbastanza forte da emettere raggi X e segnali radio forti.

La natura peculiare di Cygnus X-1

Gli astronomi chiamano Cygnus X-1 una sorgente di raggi X galattici e caratterizzano l’oggetto come un sistema binario di raggi X ad alta massa. Ciò significa semplicemente che ci sono due oggetti (binari) in orbita attorno a un centro di massa comune. C’è una grande quantità di materiale in un disco attorno al buco nero che viene riscaldato a temperature estremamente elevate, il che genera i raggi X. I getti trasportano il materiale lontano dalla regione del buco nero a una velocità molto elevata.

È interessante notare che gli astronomi pensano anche al sistema Cygnus X-1 come a un microquasar. Ciò significa che ha molte proprietà in comune con i quasar (abbreviazione di sorgenti radio quasi stellari). Questi sono compatti, massicci e molto luminosi ai raggi X. I quasar sono visti da tutto l’universo e si pensa che siano nuclei galattici molto attivi con buchi neri supermassicci. Un microquasar è anche molto compatto, ma molto più piccolo e anche luminoso ai raggi X.

Come creare un oggetto simile

La creazione di Cygnus X-1 è avvenuta in un raggruppamento di stelle chiamato associazione OB3. Queste sono stelle abbastanza giovani ma molto massicce. Vivono vite brevi e possono lasciarsi alle spalle oggetti belli e intriganti, come resti di supernova o buchi neri. La stella che ha creato il buco nero nel sistema è chiamata stella “progenitrice” e potrebbe aver perso fino a tre quarti della sua massa prima di diventare un buco nero. Il materiale nel sistema iniziò quindi a turbinare, attirato dalla gravità del buco nero. Mentre si muove in un disco di accrescimento, viene riscaldato dall’attrito e dall’attività del campo magnetico. Quell’azione fa sì che emetta raggi X. Alcuni materiali vengono convogliati in getti anch’essi surriscaldati. Emettono emissioni radio.

A causa delle azioni nella nuvola e dei getti, i segnali possono oscillare (pulsare) per brevi periodi di tempo. Queste missioni e pulsazioni sono ciò che ha attirato l’attenzione degli astronomi. Inoltre, anche la stella compagna sta perdendo massa a causa del suo vento stellare. Quel materiale viene attirato nel disco di accrescimento attorno al buco nero, aggiungendosi alle complesse azioni in corso nel sistema.

Gli astronomi continuano a studiare Cygnus X-1 per determinare di più sul suo passato e futuro. È un esempio affascinante di come le stelle e la loro evoluzione possano creare nuovi oggetti strani e meravigliosi che danno indizi sulla loro esistenza negli anni luce dello spazio.