La presenza degli sfuggenti buchi neri di massa intermedia potrebbe spiegare il movimento anomalo delle stelle su Omega Centauri.
Omega Centauri è un enorme ammasso stellare con quasi dieci milioni di stelle situato nella costellazione del Centauro. Per molto tempo, i ricercatori hanno notato che le velocità delle stelle che si muovono vicino al centro di Omega Centauri erano più alte del previsto. Ma non era chiaro se ciò fosse causato da un buco nero di “massa intermedia” (IMBH), che pesa centomila volte la massa del Sole, o da un ammasso di buchi neri di “massa stellare”, ciascuno dei quali pesa solo poche volte la massa del Sole. Ora una nuova ricerca ha gettato ulteriore luce sulla questione che tende a escludere la possibilità di aver trovato un buco nero di massa intermedia.
Buchi neri di massa intermedia
Si prevede che un ammasso di buchi neri si formi al centro di Omega Centauri come risultato dell’evoluzione stellare. Ma gli astronomi pensavano che la maggior parte di essi sarebbe stata espulsa da interazioni a fionda con altre stelle. Pertanto, un buco IMBH ha iniziato ad assomigliare sempre di più alla soluzione preferita. Ciò è sembrato ancora più probabile quando sono emerse di recente nuove prove di stelle in rapido movimento vicino al centro di Omega Centauri che potrebbero richiedere interazioni con un IMBH per raggiungere velocità così elevate.
Collegamento mancante
I buchi neri di massa intermedia (IMBH) sono entusiasmanti per gli astronomi perché potrebbero essere il “collegamento mancante” tra i buchi neri di massa stellare e i buchi neri supermassicci. I buchi neri di massa stellare si formano dalla morte di stelle massicce e sono già stati trovati tramite una varietà di tecniche diverse. I buchi neri supermassicci si trovano al centro di grandi galassie e possono pesare milioni o miliardi di volte la massa del Sole. Attualmente non sappiamo come si formano i buchi neri supermassicci o se iniziano la loro vita come buchi neri di massa stellare. Trovare un IMBH potrebbe risolvere questo enigma cosmico.
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Nuove evidenze
La nuova ricerca che coinvolge l’Università del Surrey ha esaminato di nuovo le velocità anomale delle stelle al centro di Omega Centauri, ma questa volta ha utilizzato un nuovo pezzo di dati. I ricercatori hanno combinato per la prima volta i dati sulle velocità anomale con nuovi dati sulle accelerazioni delle pulsar. Le pulsar, come i buchi neri, si formano da stelle morenti. Con una massa fino a due volte quella del Sole, sono larghe solo 20 km e possono ruotare fino a 700 volte al secondo. Mentre ruotano, emettono onde radio lungo il loro asse di rotazione, elaborandole come una trottola. Il raggio radio passa davanti alla Terra come un faro, consentendoci di rilevarle.
Pulsar e buchi neri
Le pulsar sono orologi naturali, quasi precisi quanto gli orologi atomici sulla Terra. Misurando attentamente il cambiamento nella velocità della loro rotazione, gli astronomi possono calcolare come stanno accelerando le pulsar, sondando direttamente l’intensità del campo gravitazionale al centro di Omega Centauri. Combinando queste nuove misurazioni dell’accelerazione con le velocità stellari, i ricercatori del Surrey, dell’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Spagna) e dell’Annecy-le-Vieux Laboratoire de Physique Théorique LAPTh ad Annecy (Francia) sono stati in grado di distinguere tra un IMBH e un ammasso di buchi neri, favorendo quest’ultimo.
“La caccia agli sfuggenti buchi neri di massa intermedia continua. Potrebbe essercene ancora uno al centro di Omega Centauri, ma il nostro lavoro suggerisce che deve avere una massa inferiore a circa seimila volte quella del Sole e vivere accanto a un ammasso di buchi neri di massa stellare. Tuttavia, ci sono tutte le possibilità di trovarne uno presto. Stanno arrivando sempre più accelerazioni di pulsar, che ci consentono di scrutare i centri di densi ammassi stellari e di dare la caccia ai buchi neri con una precisione mai vista prima” ha concluso Justin Read, responsabile della ricerca.
Per saperne di più
- Leggi il comunicato stampa su University of Surrey
- Leggi il paper scientifico intitolato “New constraints on the central mass contents of Omega Centauri from combined stellar kinematics and pulsar timing” e pubblicato su Astrophisics Data System
