Grazie a osservazioni con il VLT è stato scoperto un buco nero di massa stellare nella Grande Nube di Magellano, una galassia adiacente alla nostra

I buchi neri di massa stellare si formano quando stelle massicce raggiungono la fine della loro vita e collassano sotto la loro stessa gravità. In un sistema binario, un sistema di due stelle che ruotano l’una attorno all’altra, questo processo lascia un buco nero in orbita con una stella compagna luminosa. Il buco nero è “dormiente” se non emette alti livelli di radiazioni di raggi X, che è il modo in cui tali buchi neri vengono tipicamente rilevati. Il buco nero appena scoperto, chiamato VFTS 243, è almeno nove volte la massa del nostro Sole e orbita attorno a una calda stella blu che pesa 25 volte la massa del Sole.
Questa tipologia di buco nero si ritiene sia molto comune ma difficilmente osservabile a causa delle sue caratteristiche.

Rappresentazione artistica di VFTS 243, il buco nero stellare scoperto nella Nebulosa della Tarantola. Credits: ESO/L. Calçada

Buchi neri dormienti

I buchi neri dormienti sono particolarmente difficili da individuare poiché non interagiscono in modo consistente con l’ambiente circostante. “Da più di due anni cerchiamo sistemi binari di questo tipo” ha affermato Julia Bodensteiner, coautrice della ricerca insieme a Tomer Shenar, presso l’ESO in Germania.

Per trovare VFTS 243, la collaborazione ha osservato in quasi 1000 stelle massicce nella regione della Nebulosa Tarantola della Grande Nube di Magellano, cercando quelle che potevano avere buchi neri come compagni. Identificare i compagni come buchi neri è estremamente difficile, poiché esistono tante possibilità alternative.

La scoperta ha consentito al team una visione unica dei processi che accompagnano la formazione dei buchi neri. Gli astronomi ritengono che un buco nero di massa stellare si formi quando il nucleo di una massiccia stella morente collassa, ma sono incerti se questo evento sia accompagnato o meno da una potente esplosione di supernova.

La stella che ha formato il buco nero in VFTS 243 sembra essere completamente collassata, senza alcun segno di una precedente esplosione” ha spiegato Shenar. “Le prove di uno scenario di collasso diretto sono emerse di recente, ma il nostro studio fornisce una delle indicazioni più precise. Ciò ha enormi implicazioni per l’origine delle fusioni di buchi neri nel cosmo.

La Grande e la Piccola Nube di Magellano
La Grande e la Piccola Nube di Magellano. Credit: Daniele Gasparri

Il buco nero in VFTS 243 è stato trovato utilizzando i dati di sei anni di osservazioni della Nebulosa Tarantola da parte dello strumento Fiber Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO.

Nonostante il team che ha scoperto VFTS 243 sia stato soprannominato “polizia dei buchi neri”, ha incoraggiato che il loro lavoro sia ulteriormente verificato e spera che la pubblicazione, rilasciata su Nature Astronomy, consentirà la scoperta di altri buchi neri di massa stellare in orbita attorno a stelle massicce, migliaia dei quali è previsto che esistano sia nella Via Lattea che nelle Nubi di Magellano.

Riferimenti: ESO

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