Il buco nero più vicino alla Terra potrebbe non essere effettivamente un buco nero. Il sistema HR 6819 a 1120 anni luce è avvolto nel mistero

Un oggetto identificato all’inizio di quest’anno come il buco nero più vicino che abbiamo mai scoperto potrebbe in realtà non essere un buco nero. Dopo aver rianalizzato i dati, team separati di scienziati hanno concluso che il sistema in questione, denominato HR 6819, non include un buco nero. Invece, hanno scoperto che probabilmente sono solo due stelle con un’orbita binaria leggermente insolita che ne rende difficile lo studio.

HR 6819
La panoramica mostra la regione di cielo, nella costellazione del Telescopio, in cui si trova HR 6819. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

HR 6819

HR 6819 è situato a circa 1.120 anni luce di distanza dalla Terra. Inizialmente si pensava che fosse una singola stella di tipo spettrale Be. Questa è una stella calda, blu-bianca sulla sequenza principale il cui spettro contiene una forte linea di emissione di idrogeno, interpretata come prova di un disco di gas circumstellare espulso dalla stella mentre ruota a una velocità equatoriale di circa 200 chilometri al secondo. Negli anni ’80, gli astronomi notarono che l’oggetto sembrava “esibire anche la firma luminosa” di un secondo tipo di stella di tipo B, una stella B3 III. Questo è stato trovato nel 2003 per indicare che HR 6819 non era una, ma due stelle, sebbene non fosse possibile risolverle individualmente. Ulteriori analisi hanno rivelato che la stella B3 III aveva un’orbita di circa 40 giorni, ma la stella Be, stimata intorno a 6 masse solari, sembrava essere immobile. Se le due stelle fossero un binario di massa uguale, dovrebbero orbitare attorno a un centro di gravità reciproco, non una stella in orbita attorno all’altra.

Zoom su HR 6819

Dopo aver condotto calcoli accurati, un team di astronomi ha concluso che la stella B3 III potrebbe essere in orbita attorno ad terzo oggetto che non può essere visto: un buco nero . Ma, sostengono altri astronomi, questa è tutt’altro che l’unica possibilità. E se avessimo calcolato male le masse delle stelle?

La presenza di una componente della stella Be nello spettro di HR 6819 suggerisce un’altra interpretazione del sistema“, hanno scritto nel loro articolo gli astronomi Douglas Gies e Luqian Wang della Georgia State University . “È possibile che la componente stellare B3 III sia in realtà una stella di bassa massa ancora relativamente giovane e luminosa. In questo caso, la stella Be sarebbe la compagna binaria di 40 giorni invece di un buco nero“.

In altre parole, la stella B3 III di massa molto inferiore sfreccia attorno alla stella Be. Se così fosse, quel movimento orbitale potrebbe essere rilevabile nell’idrogeno gassoso che circonda la stella Be (si muoverebbe in modo quasi impercettibile mentre viene trascinata dalla stella più piccola). Questo è ciò che Gies e Wang stavano cercando. Hanno studiato attentamente l’emissione di idrogeno nello spettro del sistema e hanno scoperto che il disco di idrogeno attorno alla stella Be mostrava effettivamente una periodicità di 40 giorni sia nello spostamento Doppler che nella forma della linea di emissione. Ciò è coerente con l’orbita della stella B3 III, proprio come ci si aspetterebbe se il sistema fosse un binario di massa disuguale.

Questo indica“, hanno scritto , “che HR 6819 è un sistema binario costituito da una stella Be massiccia e una compagna di piccola massa, residuo di una stella che ha subito un trasferimento di massa“. In altre parole, la stella Be ha assorbito tanto materiale dalla stella B3 III, lasciandola molto più piccola. Ci sono, ha osservato il team, prove recenti che suggeriscono che molte stelle Be siano il prodotto di questo processo. Secondo i loro calcoli, la stella Be sarebbe di circa 6 masse solari, come precedentemente rilevato; ma la stella B3 III sarebbe compresa tra 0,4 e 0,8 masse solari.

Buco nero
Rappresentazione artistica di un buco nero

Varie ricerche

Gies e Wang non erano gli unici ricercatori a esaminare questa idea. In un secondo articolo, un team di astronomi guidato da Julia Bodensteiner di KU Leuven in Belgio ha esaminato indipendentemente l’emissione di idrogeno della stella Be ed ha eseguito un’analisi orbitale del sistema. Lei e i suoi colleghi sono giunti quasi esattamente alla stessa conclusione. “Deduciamo masse spettroscopiche di 0,4 [masse solari] e 6 [masse solari] per il primo ed il secondo oggetto“, hanno scritto nel loro articolo. “Questo indica che la primaria potrebbe essere una stella spogliata piuttosto che un gigante di tipo B. I modelli evolutivi suggeriscono che un possibile sistema progenitore sarebbe un sistema binario B + B stretto che ha subito un trasferimento di massa conservativo“. E, in un terzo articolo , attualmente in fase di preprint, gli astronomi Kareem El-Badry ed Eliot Quataert dell’UC Berkeley hanno anche analizzato in modo indipendente gli spettri del sistema, ottenendo masse di 0,47 e 6,7 masse solari rispettivamente per le stelle B3 III e Be.

Le osservazioni future potrebbero aiutare a risolvere eventuali domande persistenti. Ma, sostengono Gies e Lang, il sistema binario potrebbe essere più interessante di un buco nero.

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