I buchi ne!: piccoli. e gran" cannibali

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?

2. Come si forma 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 Nube Pressione Gravità Stella Supergigante Stella di neutroni Supernova Buco nero

3. Come si trova un 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! Troppo lontano per vederlo muovere Uso l Effetto Doppler! (autovelox)

Ambulanza che gira in Piazza Venezia Periodo Velocità MASSA!

Sole Mercurio circa 20 Sistemi conosciuti masse: 5-15 volte la massa del sole periodi: da pochi minuti a un mese

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

5. Da dove vengono i raggi X?

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!

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 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 Più veloce della luce! Effetto di relatività

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

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

Confronto fra sistemi piccoli e grandi Nucleo galattico Sistema binario Più grande - più lento Più piccolo - più veloce

7. Al centro della Via La%ea

Noi siamo in una galassia

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? a 5 km di distanza

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 Google