Un team internazionale di astronomi ha recentemente identificato AT2024tvd, un evento di distruzione mareale che rappresenta una novità nel campo dell’astronomia. Questo fenomeno è stato rilevato grazie a survey ottiche ad ampio campo e segna un’importante scoperta nella comprensione dei buchi neri e delle galassie. L’evento è stato inizialmente individuato dalla Zwicky Transient Facility presso il Palomar Observatory e successivamente confermato attraverso osservazioni multi-banda con strumenti come il Telescopio Spaziale Hubble, il Chandra X-ray Observatory e il radiotelescopio Very Large Array.
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Un TDE lontano dal nucleo galattico
AT2024tvd è stato registrato per la prima volta il 25 agosto 2024 con una magnitudine gZTF = 19.68 ± 0.23 nell’ambito del programma ad alta cadenza della ZTF. La peculiarità che ha catturato l’attenzione degli scienziati riguarda la sua posizione: l’evento si trova a circa 0.914 ± 0.010 arcosecondi dal centro del bulge galattico della sua galassia ospite, corrispondente a una distanza proiettata approssimativa di circa 0.808 ± 0.009 kiloparsec.
Questa distanza è stata confermata con precisione tramite le osservazioni effettuate dal Telescopio Spaziale Hubble, mentre le misurazioni radio condotte dal VLA hanno rivelato un’emissione radio coincidente con la posizione del TDE stesso, rafforzando l’interpretazione che si tratti effettivamente di un evento avvenuto lontano dal centro galattico.
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Caratteristiche spettrali e osservazioni multi-banda
La classificazione dell’evento come TDE è stata effettuata da S. Faris et al., basandosi sulla presenza di ampie linee spettrali associate all’idrogeno e su possibili tracce di elio nel suo spettro, oltre alla continua emissione ultravioletta registrata durante le osservazioni successive. Tuttavia, ulteriori analisi hanno sollevato dubbi sulla chiara identificazione delle linee di elio.
Lo spettro UV acquisito tramite HST mostra somiglianze significative con quello dell’ormai noto TDE ASASSN-14li; in particolare sono state identificate linee larghe relative a Lyα, N V, Si IV, C IV e He II che supportano l’origine del fenomeno in questione.
In banda X sono state condotte analisi utilizzando Swift/XRT e Chandra; queste hanno evidenziato un’emissione soffice caratterizzata da temperature comprese tra i valori tipici dei TDE , mostrando luminosità X intorno ai livelli attesi per eventi simili . È stata inoltre notata una significativa variabilità temporale su scale orarie che ricorda quella riscontrata in altri eventi noti come AT2022lri.
A t = 105 giorni dalla scoperta iniziale dell’evento AT2024tvd, l’emissione radio misurata al VLA a frequenze intorno ai 10 GHz ha mostrato luminosità compatibile con quella degli eventi radio-brillanti non associati a getti collimati.
La galassia ospite e la massa dei buchi neri coinvolti
La galassia ospite associata ad AT2024tvd si presenta come una lenticolare massiccia; gli studi indicano una massa stellare stimabile attorno ai log = 10.93 ± 0.02 ed una dispersione stellare σ pari a circa 192.74 ± 5.11 km/s secondo i dati forniti dallo Sloan Digital Sky Survey .
Utilizzando la relazione M-σ proposta da Greene et al., gli scienziati hanno calcolato la massa del buco nero centrale della galassia ospite stimandola in log ≈ 8.37 ± 0.08 ± 0.43, corrispondente quindi all’incirca ai duecentomila milioni masse solari . Tuttavia, il buco nero direttamente collegabile ad AT2024tvd sembra avere dimensioni notevolmente inferiori; modelli analitici suggeriscono infatti valori compresi tra dieci alla quinta ed alla settima masse solari , con probabilità maggiore attorno al milione .
Origine dell’evento: merger minori o interazioni gravitazionali?
Per spiegare perché AT2024tvd sia situato così lontano dal nucleo della sua galassia ospite sono emerse due principali ipotesi:
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Residuo proveniente da un merger minore: In questo scenario si ipotizza che il buco nero associabile all’evento possa derivare dall’interno di una piccola galassia cannibalizzata; questa circostanza porterebbe alla situazione in cui tale buco nero secondario non abbia ancora completamento verso lo spirito centrale dovuto alle lunghe tempistiche associate alla frizione dinamica.
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Slingshot gravitazionale generatosi attraverso interazioni fra tre buchi neri massivi: Qui viene considerata l’espulsione causata dalle dinamiche tra tre MBH, che avrebbe permesso uno slancio gravitazionale utile per posizionarsi dove ora viene osservato.
Una terza possibilità riguardante rechi gravizionali post-fusione fra due MBH sembra essere esclusa poiché vi sarebbe evidenza concreta sull’attività continuativa presente nel nucleo della nostra Galassia.
AT2024tvd: Un caso unico tra i TDE off-nuclear
Fino ad oggi solo altri due eventi simili ai TDE off-nuclear erano stati documentati: 3XMM J2150 ed EP240222a entrambi scoperti nei raggi X; diversamente rispetto agli altri casi citati però, AT2024tvd è stato rilevabile grazie alle survey ottiche risultando collocato su bulge piuttosto vicino rispetto esterni.
Questa vicinanza rispetto al centro-galattico insieme a stime relative alla massa buchi neri coinvolti suggerisce chiaramente rappresentatività distintiva popolazione errante meno massiccia situate più prossime nuclei centrali delle rispettive Galassie.
Prospettive future
La recente scoperta relativa ad AT2024tvd apre nuove strade nello studio approfondito sui buchi neri erranti oltreché sulle dinamiche fusionarie nelle strutture cosmologiche; con arrivo imminente dell’Osservatorio Vera C. Rubin dotato di Legacy Survey of Space and Time che promette precisione astrometrica elevatissima fino a dieci milliarcosecondi per profondità fino a r ≈ 24.5 mag ci aspetta un’ampiezza notevole di nuovi potenziali TDE off nuclear.
Tali eventi forniranno vincoli importanti sui tassi fusionali relativi ai buchi supermassicci contribuendo significativamente alla comprensione evolutiva delle strutture galattiche e della loro componente più enigmatica.