Un team di scienziati ha usato le osservazioni del centro galattico per stabilire se le strane orbite delle stelle possano nascondere un secondo buco nero.
Al centro della nostra galassia, c’è un buco nero mostruoso. Conosciuto come Sagittarius A*, ha una massa di 4,2 milioni di soli e dista solo circa 27.000 anni luce dalla Terra. Sag A* è il buco nero supermassiccio più vicino e uno degli unici due che abbiamo osservato direttamente insieme a quello di M87. È così vicino che possiamo persino vedere le stelle che gli orbitano intorno. Alcune di quelle stelle le osserviamo da più di 20 anni, il che significa che abbiamo un’ottima padronanza delle loro orbite. Abbiamo usato quelle orbite per determinare la massa di Sag A* ma oggi, un nuovo studio, ha provata a rispondere a una domanda diversa: ci sono davvero due buchi neri al centro della Via Lattea?
Un possibile compagno?
La maggior parte delle galassie contiene un buco nero supermassiccio e alcune galassie ne possono contenere due. Ciò è causato dalle fusioni galattiche, in cui il buco nero di una galassia viene catturato da un’altra. Sappiamo dalle osservazioni che la nostra galassia non ha due buchi neri supermassicci.
Tuttavia, potrebbero esserci buchi neri di massa stellare in orbita attorno a Sag A*, ma le attuali osservazioni non sarebbero abbastanza sensibili per rilevarli. Un’altra possibilità è che ci sia un buco nero di massa intermedia in orbita attorno a Sag A*, che è l’oggetto di una nuova ricerca.
Un buco nero di massa intermedia (IMBH) è uno con una massa compresa tra centinaia e migliaia di soli. Non sono formati dal collasso di una stella massiccia, né sono i semi gravitazionali delle galassie. Sono stati scoperti solo di recente attraverso le onde gravitazionali delle fusioni di buchi neri e non sono ancora ben compresi. Non sappiamo nemmeno quanto possano essere comuni. Ma se un IMBH orbita attorno a Sag A*, la sua attrazione gravitazionale influenzerà le orbite delle stelle vicine che orbitano anch’esse attorno al nostro buco nero supermassiccio.
In questo studio, un team ha esaminato l’orbita di una stella nota come S0-2 o S2. È una delle stelle con l’orbita più vicina a Sag A*, con un periodo orbitale di soli 16 anni. Orbita così vicino al buco nero che è necessario tenere conto della Relatività Generale quando si calcola la sua orbita. Sono stati raccolti più di due decenni di dati osservativi su di essa e, se c’è un IMBH in orbita nelle vicinanze, S2 dovrebbe risentirne.
Il team ha scoperto che ai limiti dell’osservazione non c’erano prove di perturbazioni gravitazionali sull’orbita di S0-2. Ciò non significa che non ci sia un buco nero di massa intermedia nell’area, ma pone alcuni limiti superiori alla sua massa, se esiste davvero. Sulla base dei dati, se un ipotetico IMBH orbita al di fuori dell’orbita di S0-2, diciamo con un raggio orbitale compreso tra 1.000 UA e 4.000 UA, allora potrebbe avere una massa non superiore a 1.000-10.000 soli. Se ci fosse un IMBH in orbita attorno a Sag A* più vicino di S0-2, allora non potrebbe avere una massa superiore a 400 Soli.
Questi non sono vincoli definitivi, ma confermano che non esiste un grande buco nero intermedio in orbita attorno a Sagittarius A* mentre la presenza di possibili compagni più piccoli, al momento, non è rilevabile.
Riferimenti: Universe Today, ArXiv
