M31-2014-DS1

Fading into darkness: un’eiezione di massa debole e un rientro a bassa efficienza accompagnano la formazione di un buco nero in M31-2014-DS1

by

Un’Improvvisa Scomparsa Svela i Segreti della Formazione di un Buco Nero

Un recente studio, basato su osservazioni del telescopio spaziale James Webb (JWST) e del Chandra X-ray Observatory, ha gettato nuova luce sulla formazione di buchi neri stellari. La ricerca, pubblicata su arXiv (arXiv:2601.05774v1), si concentra sull’oggetto M31-2014-DS1, una stella nella galassia di Andromeda che è scomparsa tra il 2014 e il 2022.

Gli astronomi ipotizzano che la scomparsa sia stata causata dal collasso di una stella massiccia, una supergigante gialla di circa 12-13 masse solari, che ha portato alla formazione di un buco nero di circa 5 masse solari. Le osservazioni nel medio infrarosso (MIR) del JWST hanno rivelato una sorgente estremamente rossa, con forti assorbimenti da gas molecolare (CO, CO2, H2O, SO2) e caratteristiche di polvere di silicato.

L’analisi dei dati suggerisce che la sorgente centrale stia continuando a svanire, con una luminosità bolometrica che raggiunge circa il 7-8% di quella della stella progenitrice. Intorno al buco nero si estende un guscio di polvere che copre una distanza di circa 40-200 unità astronomiche. Inoltre, è stata rilevata una massa di gas di circa 0,1 masse solari in espansione a circa 100 km/s. Non è stata rilevata alcuna sorgente di raggi X.

I risultati suggeriscono che la formazione del buco nero sia stata accompagnata da un’eiezione a bassa energia dell’inviluppo esterno ricco di idrogeno e da un rientro inefficiente di materiale. Questo studio fornisce nuove informazioni sulla formazione dei buchi neri attraverso esplosioni a bassa energia e il rientro a lungo termine di materiale.

Paper: ArXiv.org

Il Fato del Fallito Candidato Supernova M31-2014-DS1

by

Il Mistero di M31-2014-DS1: Un Candidato a Supernova Fallita

La sorte delle stelle massicce, con masse superiori a 20 volte quella del Sole, rimane avvolta nel mistero. Il dibattito è aperto: queste stelle esplodono come supernovae (SN) o collassano direttamente in buchi neri (BH) senza un’esplosione ottica significativa, un evento definito “supernova fallita”? Il sorgente M31-2014-DS1 ha mostrato un’esplosione ottica nel 2014, rimanendo debole alle lunghezze d’onda visive da allora, un comportamento che l’ha resa un candidato a supernova fallita.

Nuove osservazioni, condotte con il telescopio spaziale James Webb (JWST), l’array submillimetrico (SMA) e Chandra, hanno rivelato importanti dettagli. Le osservazioni del JWST mostrano una sorgente a infrarossi medi luminosa persistente nella stessa posizione, anche a distanza di un decennio da quando la stella è svanita alle lunghezze d’onda visive. Il modello della sua attuale distribuzione di energia spettrale (SED) suggerisce una stella avvolta nella polvere. L’assenza di emissioni di raggi X mette in dubbio l’ipotesi che la luminosità tardiva sia alimentata dall’accrescimento su un buco nero.

La ricerca rivela che la sorgente rimanente è pesantemente oscurata da una distribuzione asimmetrica di polvere circumstellare, rendendo difficile quantificarne le proprietà fisiche con modelli di trasferimento radiativo a simmetria sferica. La geometria della polvere implica che la luminosità bolometrica stimata sia solo un limite inferiore, dato che una frazione significativa della radiazione della sorgente centrale potrebbe sfuggire senza essere riprocessata dalla polvere. Questi risultati vengono discussi nel contesto dei modelli di supernova fallita, considerando anche il potenziale sovrapposizione con le firme attese da una fusione stellare, che offre una plausibile spiegazione alternativa.

Paper: ArXiv.org