Gli astronomi hanno come nuovo obiettivo un buco nero 10 volte più massiccio del nostro Sole, chiamato Gaia BH1, e che si trova a soli 1.560 anni luce di distanza in un sistema binario il cui altro membro è una stella simile al Sole. Cosa rende questo buco nero così speciale è che è alla stessa distanza dalla sua stella come la Terra è dal Sole.
Buchi neri in orbita attorno alla nostra galassia
Gli astronomi pensano che ci siano almeno 100 milioni di buchi neri di massa stellare nella nostra galassia, che ruotano la luce e sono cinque volte più massicci del Sole. Tuttavia, a causa delle loro piccole dimensioni sono relativamente difficili da rilevare. avuto successo in questo rilevamento di recente e hanno fornito prove di fusioni a cui hanno partecipato questi buchi neri.
Alcuni buchi che gli scienziati hanno rilevato sono spesso ‘binari a raggi X’, questi sono i buchi che attirano materiale da una stella compagna nel disco di accrescimento circostante. Questa polvere e gas in rapida orbita emette raggi X, una luce ad alta energia che solo alcuni dei più potenti telescopi sono in grado di osservare.
Poiché non tutti i buchi neri di massa stellare trovati nei sistemi binari si stanno alimentando attivamente, trovare questi oggetti dormienti è ancora più complicato e richiede strategie diverse.
Questo è il motivo per cui i ricercatori hanno utilizzato una tecnica alternativa in questo nuovo studio. Hanno esaminato i dati raccolti dalla navicella spaziale Gaia dell’Agenzia spaziale europea (ESA), che sta mappando accuratamente le posizioni, le velocità e i percorsi di circa 2 miliardi di stelle nella Via Lattea.
Una delle stelle che stanno analizzando è proprio la compagna di Gaia BH1, e hanno scoperto che il suo movimento mostra alcune irregolarità, il che ha suggerito che qualcosa di massiccio e invisibile lo stia attirando gravitazionalmente. Le misurazioni di Gaia indicano che potrebbe essere un buco nero, ma avevano bisogno di controllare i dati per essere sicuri, quindi hanno studiato la stella con strumenti a terra come i telescopi Gemini North e Keck 1 alle Hawaii e i telescopi Magellan Clay e MPG/ESO in Cile.
Queste osservazioni e i dati di Gaia hanno permesso al team di effettuare una misurazione dettagliata del sistema e sono stati in grado di determinare che l’oggetto invisibile ha la massa di 10 Soli e sta orbitando intorno al centro di massa del sistema circa una volta ogni 186 giorni terrestri, quindi Hanno concluso che si tratta di un buco nero.
Ci sono stati presunti rilevamenti di sistemi come questo in precedenza, ma la maggior parte di queste scoperte è stata confutata. ‘Questa è la prima rivelazione inequivocabile di una stella simile al Sole in un’ampia orbita attorno a un buco nero di massa stellare nella nostra galassia’, ha affermato Kareem El-Badry, autore principale dello studio dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Massachusetts e dal Max Planck Institute for Astronomy in Germania.
Incognite lasciate dal sistema Gaia BH1
Il sistema Gaia BH1 è affascinante non solo perché è così vicino alla Terra, ma perché il team di studio non è ancora sicuro di come la stella e il buco nero siano arrivati alle loro posizioni attuali. Ed è che la massa di Gaia BH1 indica che la stella è morta e ha originato il buco nero perché aveva le dimensioni di almeno 20 masse solari.
“Le osservazioni di follow-up dei Gemelli hanno confermato che il binario contiene una stella normale e almeno un buco nero dormiente”, ha detto El-Brady, ma “non siamo stati in grado di trovare uno scenario astrofisico plausibile che potesse spiegare l’orbita osservata del sistema che non coinvolge almeno un buco nero”.
Questo sistema solleva molte domande su come si è formato e quanti buchi neri dormienti ci sono là fuori che non sono stati ancora scoperti.
Fonte: El-bradry, K., Quataert, E., Isaacson, H. A Sun-like star orbiting a black hole. Oxford academy, Monthly Notices (2022) DOI