Credits: ESO

Introduzione

Un team di astronomi dell’European Southern Observatory (ESO) e di altri istituti ha scoperto un buco nero a soli 1000 anni luce dalla Terra. Il buco nero è più vicino al nostro Sistema Solare di qualsiasi altro trovato fino ad oggi e fa parte di un sistema triplo il quale può essere visto ad occhio nudo.

Prove dell’oggetto invisibile

Il team ha trovato prove dell’oggetto invisibile rintracciando le sue due stelle compagne usando il telescopio MPG/ESO da 2,2 metri dell’Osservatorio ESO di La Silla in Cile. Dicono che questo sistema potrebbe essere solo la punta dell’iceberg, poiché molti altri buchi neri simili potrebbero essere trovati in futuro.

Siamo rimasti totalmente sorpresi quando ci siamo resi conto che questo è il primo sistema stellare con un buco nero che può essere visto ad occhio nudo” , afferma Petr Hadrava, scienziato emerito dell’Accademia delle Scienze della Repubblica Ceca a Praga e coautore della ricerca. Situato nella costellazione del Telescopio, il sistema è così vicino a noi che le sue stelle possono essere viste dall’emisfero sud in una notte buia e chiara senza binocoli o telescopio. “Questo sistema contiene il buco nero più vicino alla Terra di cui siamo a conoscenza“, afferma lo scienziato dell’ESO Thomas Rivinius, che ha guidato lo studio pubblicato oggi in Astronomia e Astrofisica.

Il team ha inizialmente osservato il sistema, chiamato HR 6819, come parte di uno studio sui sistemi stellari doppi. Tuttavia, mentre analizzavano le loro osservazioni, rimasero sbalorditi quando rivelarono un terzo corpo precedentemente non scoperto in HR 6819: un buco nero. Le osservazioni con lo spettrografo FEROS sul telescopio MPG / ESO da 2,2 metri a La Silla hanno mostrato che una delle due stelle visibili orbita attorno a un oggetto invisibile ogni 40 giorni, mentre la seconda stella è a grande distanza da questa coppia interna.

Dietrich Baade, astronomo emerito all’ESO di Garching e coautore dello studio, afferma: “Le osservazioni necessarie per determinare il periodo di 40 giorni dovevano essere distribuite su diversi mesi. Ciò è stato possibile solo grazie al sistema pioneristico di osservazione dei servizi dell’ESO, in base al quale le osservazioni sono fatte dal personale dell’ESO per conto degli scienziati che ne hanno bisogno e ne fanno richiesta”.

Il buco nero nascosto in HR 6819 è uno dei primissimi buchi neri di massa stellare che non interagiscono violentemente con il loro ambiente e, quindi, appaiono davvero neri. Ma il team potrebbe individuare la sua presenza e calcolare la sua massa studiando l’orbita della stella nella coppia interna. “Un oggetto invisibile con una massa almeno 4 volte quella del Sole non può che essere un buco nero” , conclude Rivinius, che ha sede in Cile.

Sino ad oggi gli astronomi hanno individuato solo un paio di dozzine di buchi neri nella nostra galassia, quasi tutti interagiscono fortemente con il loro ambiente e fanno conoscere la loro presenza rilasciando in questa interazione potenti raggi X. Ma gli scienziati stimano che, durante la vita della Via Lattea, molte altre stelle sono collassate in buchi neri al termine della loro vita. 

La scoperta di un buco nero silenzioso e invisibile in HR 6819 fornisce indizi su dove potrebbero essere i molti buchi neri nascosti nella Via Lattea. “Devono esserci centinaia di milioni di buchi neri là fuori, ma ne conosciamo solo pochissimi. Sapere cosa cercare dovrebbe metterci in una posizione migliore per trovarli ” , afferma Rivinius. Baade aggiunge che trovare un buco nero in un sistema triplo così vicino indica che stiamo vedendo solo “la punta di un emozionante iceberg.”

Un secondo sistema: LB-1

Già, gli astronomi credono che la loro scoperta potrebbe far luce su un secondo sistema. “Ci siamo resi conto che un altro sistema, chiamato LB-1, potrebbe anche essere un tale triplo, anche se avremmo bisogno di più osservazioni per dirlo con certezza ” afferma Marianne Heida, attualmente all’ESO in virtù di una borsa post-dottorato e co-autorice del documento. 

Lb-1 è un po’ più lontano dalla Terra ma ancora decisamente vicino in termini astronomici, quindi ciò significa che probabilmente esiste un nomero molti maggiore di questi sistemi. Trovandoli e studiandoli possiamo imparare molto sulla formazione e l’evoluzione di quelle rare stelle che iniziano la loro vita con una massa pari a oltre otto volte la massa del Sole e la terminano in un’esplosione di supernova che lascia come residuo un buco nero.

Indizi per nuove scoperte

La scoperta di questi sistemi tripli con una coppia interna e una stella distante potrebbero anche fornire indizi sulle violente fusioni cosmiche che rilasciano onde gravitazionali abbastanza potenti da poter essere rilevate sulla Terra. Alcuni astronomi ritengono che le fusioni possano avvenire in sistemi con una configurazione simile a Hr 6819 o Lb-1, ma in cui la coppia interna è costituita da due buchi neri o da un buco nero e una stella di neutroni.

L’oggetto esterno distante può avere un impatto gravitazionale sulla coppia interna in modo tale da innescare la fusione e il rilascio di onde gravitazionali. Sebbene Hr 6819 e Lb-1 abbiano solo un buco nero e nessuna stella di neutroni, questi sistemi potrebbero aiutare gli scienziati a capire come possono verificarsi collisioni stellari nei sistemi stellari triplo.

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