I buchi ne!: piccoli
e gran" cannibali
insaziabili
Tomaso Belloni (Osservatorio Astronomico di Brera)
I mostri del cielo
I buchi ne!: piccoli
e gran" cannibali
insaziabili
Tomaso Belloni (Osservatorio Astronomico di Brera)
I mostri del cielo
1.
Cos’è un
buco nero?
Tutta la massa di una stella in un punto
Velocità di fuga maggiore di 300mila km/s
Orizzonte degli eventi: la luce non può uscire
Da fuori: una sfera da cui non esce niente
Dentro: non si può sapere
Quanta massa? Quella della stella (?)
Quanto grande?
Come si forma
2.
un buco nero?
Fase finale della vita di una stella di grande massa
Gravità
Pressione
Fase finale della vita di una stella di grande massa
Gravità
Pressione
Fase finale della vita di una stella di grande massa
Gravità
Pressione
Fase finale della vita di una stella di grande massa
Gravità
Pressione
Fase finale della vita di una stella di grande massa
Supergigante
Gravità
Stella
Nube
Pressione
Stella di neutroni
Supernova
Buco nero
3.
Come si trova
un buco nero?
Trovate il buco nero!
Trovate il buco nero!
Devo usare la gravità: non si vede, ma si fa sentire!
Devo usare la gravità: non si vede, ma si fa sentire!
Devo usare la gravità: non si vede, ma si fa sentire!
Troppo lontano per vederlo muovere
Uso l’Effetto Doppler! (autovelox)
Ambulanza che gira in Piazza Venezia
Periodo
Velocità
MASSA!
Sole
circa 20 Sistemi
conosciuti
masse: 5-15 volte
la massa del sole
periodi: da pochi
minuti a un mese
Mercurio
4.
Come si cerca
un buco nero?
Trovate il buco nero!
Trovate il buco nero!
Telescopio ottico
Trovate il buco nero!
Telescopio ottico
Raggi X
Il primo (candidato) buco nero!
Astronomia in raggi X: fuori dall’atmosfera
Prime osservazioni: 1962
Riccardo Giacconi: premio Nobel per la Fisica 2002
Cygnus X-1: scoperto
Identificato con una supergigante blu: 1971
Magnitudine 9: visibile con un buon binocolo
(ma non da Milano..)
Adesso ne conosciamo molti, molto meno brillanti
Stelle deboli e molto lontane
XTE J1118+480
GRS 1915+105
Cygnus X-1
Da dove vengono
5.
i raggi X?
Ecco il cannibale: la forza di gravità del buco nero
strappa gas alla compagna
Ecco il cannibale: la forza di gravità del buco nero
strappa gas alla compagna
Ecco il cannibale: la forza di gravità del buco nero
strappa gas alla compagna
Ma il gas sta girando, non cade ma orbita: un disco!
Ma il gas sta girando, non cade ma orbita: un disco!
Il disco non è un elemento trascurabile nel sistema
Al centro emette raggi X (decine di milioni di gradi)
Vicino a un buco nero: effetti della Relatività Generale
Vicino a un buco nero: effetti della Relatività Generale
Vicino a un buco nero: effetti della Relatività Generale
Vicino a un buco nero: effetti della Relatività Generale
Persino la luce
viene curvata!
Vicino a un buco nero: effetti della Relatività Generale
Persino la luce
viene curvata!
Importanza per tre motivi
Importanza per tre motivi
Capire come funziona l’accrescimento di materia
Importanza per tre motivi
Capire come funziona l’accrescimento di materia
Ottenere un’evidenza diretta del buco nero
Importanza per tre motivi
Capire come funziona l’accrescimento di materia
Ottenere un’evidenza diretta del buco nero
Provare sperimentalmente la relatività generale
Osservazioni radio: getti!
Osservazioni radio: getti!
GRS 1915+105
Osservazioni radio: getti!
GRS 1915+105
Osservazioni radio: getti!
GRS 1915+105
Più veloce della luce!
Effetto di relatività
Disco e getto
Disco e getto
Disco e getto
Buco nero in un sistema binario nella nostra Galassia
6.
Buchi ne!
un po’ più gran"
Buchi neri al centro delle galassie (attive)
Galassie normali
Galassie con nucleo
attivo
In raggi X si vede una cosa molto diversa
Quasar PKS 1127-145
In raggi X si vede una cosa molto diversa
Quasar PKS 1127-145
Misura della massa dell’oggetto centrale
Misura della massa dell’oggetto centrale
Misura della massa dell’oggetto centrale
200 milioni
di masse solari
Da dove viene la materia che cade nel buco nero?
Potenti getti di materia
Cygnus A
Potenti getti di materia
M 87
Potenti getti di materia
M 87
Confronto fra sistemi piccoli e grandi
Nucleo galattico
Più grande - più lento
Sistema binario
Più piccolo - più veloce
Al centro della
7.
Via La%ea
Noi siamo in una galassia
Noi siamo in una galassia
Buco nero al centro della Via Lattea: poco attivo
Buco nero al centro della Via Lattea: poco attivo
Come faccio a sapere che c’é un buco nero?
Come faccio a sapere che c’é un buco nero?
Come faccio a sapere che c’é un buco nero?
a 5 km di distanza
Come faccio a sapere che c’é un buco nero?
Come faccio a sapere che c’é un buco nero?
Come faccio a sapere che c’é un buco nero?
Varia molto velocemente
Misura della massa:
circa un milione di soli
Buchi neri di tipo stellare in sistemi binari
Buchi neri supermassivi nei centri delle galassie
Un buco nero supermassivo nel centro della Via Lattea
Cominciamo a vedere probabili buchi neri stellari in
altre galassie
Mangiano materia, espellono getti di materia
Gli oggetti più esotici dell’universo
Si !ngraziano per le immagini:
Il Goddard Space Flight Center della NASA
Chandra X-ray Observatory
MPE Garching
UCLA
Dr. Robery Hynes
Dr. Jerome Orosz
Dr. Chris Reynolds
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