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Home Attualità

La Polizia dei buchi neri scopre un buco nero dormiente fuori della nostra galassia

Marcello Strano by Marcello Strano
18 Luglio 2022
in Attualità
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This artist’s impression shows what the binary system VFTS 243 might look like if we were observing it up close. The system, which is located in the Tarantula Nebula in the Large Magellanic Cloud, is composed of a hot, blue star with 25 times the Sun’s mass and a black hole, which is at least nine times the mass of the Sun. The sizes of the two binary components are not to scale: in reality, the blue star is about 200 000 times larger than the black hole.  Note that the 'lensing' effect around the black hole is shown for illustration purposes only, to make this dark object more noticeable in the image. The inclination of the system means that, when looking at it from Earth, we cannot observe the black hole eclipsing the star.

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Un’equipe di esperti internazionali, ben noti per aver sfatato diverse scoperte di buchi neri, hanno trovato un buco nero di massa stellare nella Grande Nube di Magellano, una galassia vicina alla nostra. “Per la prima volta, il nostro gruppo si è riunito per discutere la scoperta di un buco nero, invece di eliminarne uno”, commenta il leader dello studio, Tomer Shenar. Inoltre, hanno scoperto che la stella che ha dato origine al buco nero è scomparsa senza lasciare alcun segno di una potente esplosione. La scoperta è stata fatta grazie a sei anni di osservazioni ottenute con il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO (European Southern Observatory).

 

“Abbiamo identificato il classico ago nel pagliaio”, afferma Shenar, che ha iniziato lo studio presso KU Leuven in Belgio e ora è un Marie-Curie Fellow presso l’Università di Amsterdam, nei Paesi Bassi. Sebbene siano stati proposti altri candidati buchi neri simili a questo, l’equipe è convinta che questo sia il primo buco nero di massa stellare dormiente a essere individuato in modo inequivocabile al di fuori della nostra galassia. I buchi neri di massa stellare si formano quando le stelle massicce terminano la propria vita e collassano a causa della propria gravità. In un sistema binario, un sistema di due stelle che ruotano l’una attorno all’altra, questo processo lascia un buco nero in orbita con una stella compagna luminosa. Il buco nero è dormiente se non emette alti livelli di raggi X, che è il modo in cui tali buchi neri vengono in genere rilevati.

 

“È incredibile che non conosciamo quasi nessun buco nero dormiente, spiega il coautore Pablo Marchant di KU Leuven. Il buco nero appena scoperto ha una massa di almeno nove volte la massa del Sole e orbita intorno a una stella blu molto calda che pesa 25 volte la massa del Sole.”

 

I buchi neri dormienti sono particolarmente difficili da individuare poiché non interagiscono molto con l’ambiente circostante. “Da più di due anni stiamo cercando questi sistemi binari di buchi neri”, spiega la coautrice Julia Bodensteiner, ricercatrice presso l’ESO in Germania. “Ero molto emozionata quando ho sentito parlare di VFTS 243, che secondo me è il candidato più convincente segnalato fino a oggi.”

 

Questa immagine composita mostra la regione di formazione stellare 30 Doradus, nota anche come Nebulosa Tarantola. Crediti: ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

 

Per trovare VFTS 243, la collaborazione ha studiato quasi 1000 stelle massicce nella regione della Nebulosa Tarantola della Grande Nube di Magellano, cercando quelle che potrebbero avere un buco nero come compagna. Identificare queste compagne come buchi neri è molto difficile, poiché esistono molte spiegazioni alternative.

 

“Come ricercatore che ha smascherato potenziali buchi neri negli ultimi anni, ero veramente scettico a proposito di questa scoperta, aggiunge Shenar. Lo scetticismo era condiviso dal coautore Kareem El-Badry del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian negli Stati Uniti, che Shenar chiama il distruttore di buchi neri. “Quando Tomer mi ha chiesto di ricontrollare le sue scoperte, ho avuto i miei dubbi. Ma non sono riuscito a trovare una spiegazione plausibile per i dati che non coinvolgessero un buco nero”, spiega El-Badry.

 

“La stella che ha formato il buco nero in VFTS 243 sembra essere completamente collassata, senza alcun segno di una precedente esplosione”, spiega Shenar. “Recentemente sono emerse prove di questo scenario di collasso diretto, ma il nostro studio fornisce probabilmente una delle indicazioni più dirette, con enormi implicazioni sull’origine della fusione di buchi neri nel cosmo”.

 

La ricca regione di cielo intorno alla Nebulosa Tarantola nella Grande Nube di Magellano. Crediti:
ESO.

 

Il buco nero in VFTS 243 è stato trovato utilizzando sei anni di osservazioni della Nebulosa Tarantola da parte dello strumento FLAMES (Fiber Large Array Multi Element Spectrograph) installato sul VLT dell’ESO. Nonostante il soprannome di “polizia dei buchi neri”, l’equipe incoraggia attivamente il controllo e spera che l’articolo, pubblicato su Nature Astronomy, consentirà la scoperta di altri buchi neri di massa stellare in orbita intorno a stelle massicce, che si pensa siano a migliaia nella Via Lattea e nelle Nubi di Magellano.

 

“Ovviamente mi aspetto che altri ricercatori del campo esaminino attentamente la nostra analisi e provino a escogitare modelli alternativi”, conclude El-Badry. “È un progetto molto entusiasmante in cui essere coinvolti.”

 

di Marcello Strano

 

Marcello Strano

Marcello Strano

Giornalista iscritto all'Odg, Fnsi, Ucsi, Ussi, Ugis, Sngci, Agimp. Un attivista impegnato costantemente in azioni concrete di sensibilizzazione della cultura. Ha partecipato ai festival più esclusivi e importanti al mondo: Sanremo, Taormina, Roma, Venezia, Berlino, Cannes, Hollywood.
 

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