Nonostante la loro veneranda età, alcune stelle in orbita attorno al buco nero supermassiccio Sagittarius A* appaiono più giovani per una ragione piuttosto oscura, ecco lo studio
Questa è solo una delle scoperte più particolari ottenute grazie alla nuova ricerca della Northwestern University. Utilizzando un nuovo modello, gli astrofisici hanno simulato la vita di 1.000 stelle in orbita attorno al buco nero della nostra galassia, Sagittarius A* (Sgr A*).
New York nella Via Lattea
La regione intorno al buco nero centrale Sgr A* è densa di stelle che si muovono a velocità estremamente elevate. Gli scienziati hanno paragonato questa porzione di Universo all’affollatissima metropolitana di New York all’ora di punta! E’ evidente che anche se eviti di scontrarti con le persone che corrono freneticamente per non arrivare in ritardo a quell’appuntamento, passerai – inevitabilmente – loro vicino. Per quanto riguarda le stelle, già la sola vicinanza – senza un contatto diretto – crea tra loro un’interazione gravitazionale. Il team si è posto l’obbiettivo di esplorare cosa significano queste collisioni/interazioni per questa popolazione stellare.
Credit: ESO
Velocità folli
Il centro della nostra Via Lattea è un luogo estremo e crudele. Pensate che l’attrazione gravitazionale di Sgr A* accelera così tanto le stelle da farle girare intorno alle loro orbite a velocità terrificanti, migliaia di km al secondo! Il numero di stelle ammassate al centro della galassia è superiore a un milione e nella parte più interna, entro 0,1 parsec dal buco nero, poche ne escono indenni. Tanto più le stelle sono vicine al buco nero tanto più la probabilità di collisione aumenta. Incuriositi dagli esiti di queste collisioni, il team ha sviluppato una simulazione per osservare il destino di queste stelle nel centro galattico. La simulazione tiene conto di diversi fattori: la densità dell’ammasso stellare, la massa delle stelle, la velocità dell’orbita, la gravità e le distanze da Sgr A*.
Un ”batti cinque” violentissimo!
Nella sua ricerca, Sanaea C. Rose della Northwestern, ha individuato un fattore fondamentale per il destino di una stella: la sua distanza dal buco nero supermassiccio. Entro 0,01 parsec dal buco nero, le stelle, che si muovono a velocità folli, si scontrano costantemente l’una con l’altra. Raramente si tratta di uno scontro frontale, è più simile ad un “batti cinque violento”, come lo descrive Rose. Gli impatti non sono abbastanza forti da distruggere completamente le stelle che invece perdono i loro strati esterni e continuano a sfrecciare. A seconda della velocità con cui si muovono e di quanto si sovrappongono quando si scontrano, potrebbero perdere un bel po’ dei loro strati esterni. Queste collisioni tanto distruttive generano una popolazione di stelle strane, spoglie e di piccola massa. Oltre 0,01 parsec, le stelle sembrano rispettare i limiti di velocità: centinaia di chilometri al secondo invece di migliaia! Queste stelle si scontrano l’una con l’altra, ma poi non hanno abbastanza energia per fuggire. Dunque si fondono e diventano molto più massicce. In alcuni casi potrebbero fondersi più volte per diventare fino a 10 volte più massicce del nostro sole!
Credit: ESO / L. Calçada / Spaceengine.org
Un ambiente estremo
”Alcune stelle vincono la lotteria delle collisioni”, ha detto Rose. Ed infatti attraverso le numerose collisioni e fusioni, queste stelle raccolgono sempre più idrogeno. E sebbene facciano parte di una popolazione più anziana, per questo motivo appaiono dall’aspetto ringiovanito. Sono come degli zombie: mangiano le loro vicine. Ma si sa, nell’Universo tutto ha un prezzo. L’aspetto giovanile comporta una minore aspettativa di vita e queste stelle muoiono molto rapidamente! Sono un po’ come le nostre Ferrari e Lamborghini che consumano grandi quantità di benzina. Queste stelle hanno a disposizione tantissimo idrogeno, ma lo bruciano molto, molto velocemente! Lo studio potrebbe anche rivelare informazioni sulla storia della Via Lattea. E poiché l’ammasso centrale è estremamente difficile da osservare, le simulazioni del team di scienziati potrebbero rivelarsi illuminanti.
