Svelare i segreti di Cygnus X-3, meraviglia nascosta nella Via Lattea

Gli astronomi hanno scoperto che un noto sistema binario a raggi X , precedentemente avvolto nel mistero, è in realtà una fonte ultraluminosa di raggi X (ULX) nascosta. Questi sistemi, composti da una stella normale e un oggetto compatto come un buco nero , sono particolarmente efficaci nel rilasciare energia gravitazionale.

Il sistema Cygnus X-3 , identificato nei primi anni ’70, si distingue per le sue intense ma brevi emissioni radiofoniche, guadagnandosi la definizione di “ enigma astronomico ”. Recenti studi condotti con il satellite IXPE della NASA hanno rivelato che Cygnus X-3 è circondato da un denso involucro di materia che riflette la luce dalle sue pareti interne. Questa caratteristica lo classifica come una ULX all’interno della nostra Galassia.

I sistemi binari a raggi X rappresentano fenomeni celesti affascinanti dove una stella normale orbita attorno a un oggetto compatto e defunto – come un buco nero o una stella di neutroni – che attrai materiale dalla compagna stellare. Fino ad oggi sono state identificate alcune centinaia di queste fonti nella nostra Galassia. La liberazione dell’energia gravitazionale in questi sistemi è uno dei processi più efficienti nell’Universo.

Cygnus X-3 fu tra i primissimi sistemi binari a raggi X scoperti e fin dagli anni ’70 si notò per la sua capacità di emergere brevemente come una delle fonti radio più intense per poi attenuarsi o scomparire del tutto dopo pochi giorni. Questa peculiarità ha stimolato sforzi coordinati internazionalmente per comprendere meglio il suo comportamento durante questi eventi energetici transitori.

Il progresso significativo nella comprensione del sistema è stato ottenuto attraverso l’utilizzo del satellite IXPE lanciato dalla NASA nel dicembre 2021. Alexandra Veledina, ricercatrice presso l’Università di Turku in Finlandia e autrice principale dello studio, ha spiegato che l’utilizzo della visione polarizzata dei raggi X ha fornito dettagli sulla configurazione della materia attorno all’oggetto compatto vicino al buco nero.

Veledina descrive: “Abbiamo scoperto che l’oggetto compatto è circondato da un involucro denso e opaco. La luce osservata è riflessa dalle pareti interne formate dal gas circostante.”

Questa rivelazione ha portato all’identificazione di Cygnus X-3 come membro delle ULXs galattiche , le quali consumano materia a tassi così elevati che una frazione considerevole del materiale in caduta non viene assorbita dall’orizzonte degli eventi ma viene espulsa dal sistema stesso.

Juri Poutanen, professore presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Turku e coautore dello studio aggiunge: “Le ULXs sono tipicamente osservate come puntini luminosi nelle immagini delle galassie distanti… Tuttavia… appaiono relativamente deboli ai telescopii a raggi-X.” Il ritrovamento ora rivela una controparte brillante delle ULXs distanti situata nella nostra propria Galassia.”