Grazie ai dati della missione Gaia dell’ESA sono stati scoperti due nuovi buchi neri, entrambi più vicini alla Terra di qualsiasi altro che conosciamo.
Con l’analisi dei dati della missione Gaia dell’ESA è stata scoperta una nuova famiglia di buchi neri nella nostra Via Lattea. Gli astronomi hanno scoperto non solo il buco nero più vicino, ma anche il secondo più vicino alla Terra. Denominati Gaia BH1 e Gaia BH2, si trovano rispettivamente a soli 1560 anni luce da noi in direzione della costellazione dell’Ofiuco e a 3800 anni luce nella costellazione del Centauro. In termini galattici, è come se questi buchi neri si trovassero nel nostro cortile di casa.
La scoperta è avvenuta osservando il movimento delle loro stelle compagne. Una strana “oscillazione” nel movimento delle stelle nel cielo ha indicato che le stelle stanno orbitando attorno a un oggetto molto massiccio, circa dieci volte più massicci del nostro Sole. Altre spiegazioni per questi enormi compagni, come i sistemi a doppia stella, sono state escluse poiché gli oggetti non sembrano emettere alcuna luce.
Un movimento di miliardi di stelle
Fino a poco tempo fa, tutti i buchi neri di cui gli astronomi erano a conoscenza erano stati scoperti dall’emissione di luce – di solito a raggi X e lunghezze d’onda radio – prodotta dalla caduta di materiale. Ma questi nuovi buchi neri sono risultati essere veramente “neri” e possono essere rilevati solo dai loro effetti gravitazionali.
La distanza delle stelle dal buco nero e le orbite delle stelle intorno a loro sono molto più lunghe rispetto ad altri sistemi binari noti. Quelle coppie stella-buco nero più vicine, chiamate binarie a raggi X, tendono ad essere molto luminose nei raggi X e nella luce radio, e quindi più facili da trovare. Ma le nuove scoperte suggeriscono che i buchi neri nei sistemi di stelle binarie più larghe, sono più comuni.
Ciò che distingue questo nuovo gruppo da quelli che già conoscevamo è la loro ampia separazione dalle loro stelle compagne. Questi buchi neri probabilmente hanno una storia di formazione completamente diversa rispetto alle classiche binarie a raggi X.
I buchi neri sono stati scoperti utilizzando i dati di Gaia. Gaia misura accuratamente le posizioni e i movimenti di miliardi di stelle. Il movimento delle stelle contro il cielo può fornire indizi essenziali sugli oggetti che influenzano gravitazionalmente queste stelle. Questi oggetti possono includere altre stelle, esopianeti e anche buchi neri.
Gaia ha fornito misurazioni accurate del movimento in tre direzioni, ma per capire più precisamente come le stelle si sono allontanate e avvicinate a noi, sono state necessarie ulteriori misurazioni della velocità radiale. Gli osservatori a terra li hanno forniti per i buchi neri appena scoperti, e questo ha dato l’ultimo indizio per concludere che gli astronomi avevano rilevato buchi neri.
Buchi neri invisibili
I buchi neri spesso non sono completamente invisibili. Quando il materiale cade su di loro, possono emettere luce radio e raggi X. Per il secondo buco nero di Gaia, l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e il radiotelescopio sudafricano MeerKAT a terra hanno cercato questa luce, ma non sono stati in grado di individuare alcun segnale.
Anche se non è stato rilevato nulla, queste informazioni sono comunque preziose perché ci dicono molto sull’ambiente attorno a un buco nero. Ci sono molte particelle che escono dalla stella compagna sotto forma di vento stellare. Ma poiché non è stata osservata alcuna luce radio, questo dice che il buco nero non è un grande mangiatore e che non molte particelle stanno attraversando il suo orizzonte degli eventi.
Dunque questi nuovi tipo di buchi neri non emettono alcuna luce, il che li rende quasi invisibili, probabilmente perché sono molto più lontani dalle loro stelle compagne. Gaia BH1 e Gaia BH2 hanno le orbite più separate di tutti i buchi neri a oggi conosciuti. Il fatto che siano anche quelli scoperti più vicini alla Terra suggerisce che molti altri buchi neri simili nelle binarie larghe sono ancora in attesa di essere scoperti.
La buona notizia è che Gaia sta ancora raccogliendo dati sulla Via Lattea e il suo prossimo rilascio di dati (nel 2025) potrebbe contenere molte più stelle con misteriosi buchi neri compagni. Il prossimo rilascio di dati di Gaia si baserà infatti su ben 66 mesi di osservazione e conterrà informazioni migliorate sulle orbite delle stelle. Nel frattempo, gli astronomi saranno impegnati a capire da dove provengono questi buchi neri in orbite larghe. Il sospetto che potessero esistere in sistemi più ampi era già presente, ma gli scienziati non eravno sicuri di come si sarebbero potuti formare. Questa scoperta significa che adesso dobbiamo adattare le teorie sull’evoluzione dei sistemi stellari binari.
Riferimenti: ESA
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