Un team internazionale di astronomi ha identificato il più grande buco nero stellare mai scoperto nella nostra galassia. L’oggetto, che ha 33 masse solari ed è stato classificato come Gaia BH3è stato rilevato nei dati della missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea.
Gaia BH3 è stata trovata mentre il team stava esaminando le osservazioni della missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea (ESA) mentre preparava un nuovo rilascio di dati. Rilevato lo strano movimento “oscillante” che impone alla stella compagna che gli orbita attorno
Vengono creati buchi neri di massa stellare quando una grande stella esaurisce il carburante e collassa. La nuova scoperta è una pietra miliare e rappresenta la prima volta che un grande buco nero con tale origine viene trovato vicino alla Terra, secondo il sito specializzato Space.com in merito alla ricerca del team pubblicata sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
Il buco nero di massa stellare, chiamato Gaia-BH3, è 33 volte più massiccio del nostro sole, il precedente buco nero più massiccio di questa classe trovato nella Via Lattea era un buco nero in una binaria a raggi X nella costellazione del Cigno ( Cyg X-1), la cui massa è stimata intorno a 20 volte quella del sole. La massa stellare media del buco nero nella Via Lattea è circa 10 volte più pesante del Sole.
Gaia-BH3 si trova a soli 2.000 anni luce dalla Terra, rendendolo il secondo buco nero più vicino al nostro pianeta mai scoperto. Il buco nero più vicino alla Terra è Gaia-BH1 (scoperto anche da Gaia), che dista 1.560 anni luce. Gaia-BH1 ha una massa circa 9,6 volte quella del Sole, il che lo rende considerevolmente più piccolo di questo buco nero appena scoperto.
Naturalmente Gaia-BH3 impallidisce di fronte al buco nero supermassiccio che domina il cuore della Via Lattea, Sagittarius A* (Sgr A*), che ha una massa 4,2 milioni di volte quella del sole. I buchi neri supermassicci come Sgr A* non vengono creati dalla morte di stelle massicce ma dalla fusione di buchi neri sempre più grandi.
Tutti i buchi neri sono delimitati da un confine esterno chiamato orizzonte degli eventi, il punto in cui la velocità di fuga del buco nero supera la velocità della luce. Ciò significa che un orizzonte degli eventi è una superficie unidirezionale cattura la luce oltre la quale nessuna informazione può sfuggire. Di conseguenza, i buchi neri non emettono né riflettono la luce, il che significa che possono essere “visti” solo quando sono circondati da materiale di cui si nutrono gradualmente. A volte questo significa che un buco nero in un sistema binario attira materiale da una stella compagna, che forma attorno ad esso un disco di gas e polvere.
L’enorme influenza gravitazionale dei buchi neri genera intense forze di marea nella materia circostante, facendola brillare intensamente con materiale che viene distrutto e consumato, emettendo anche raggi X. il materiale di cui il buco nero non si nutre può essere incanalato verso i suoi poli ed espellerlo sotto forma di getti a velocità prossima a quella della luce, accompagnati dall’emissione di luce.
Tutte queste emissioni di luce possono consentire agli astronomi di rilevare i buchi neri. La domanda è: come si possono rilevare buchi neri “dormienti” che non sono alimentati dal gas e dalla polvere che li circondano? Ad esempio, cosa succede se un buco nero di massa stellare ha una stella compagna, ma le due sono troppo distanti perché il buco nero possa strappare materia stellare alla sua compagna binaria?
In casi come questo, il buco nero e la sua stella compagna orbitano attorno a un punto che rappresenta il centro di massa del sistema. Questo vale anche quando attorno a una stella orbita un compagno di luce, come un’altra stella o addirittura un pianeta.
L’orbita attorno al centro di massa provoca un’oscillazione nel movimento della stella, che è visibile agli astronomi. Poiché Gaia è esperta nel misurare con precisione il movimento delle stelle, è lo strumento ideale per osservare questa oscillazione.
Il gruppo di lavoro Black Hole di Gaia ha iniziato a cercare strane oscillazioni che non potevano essere spiegate dalla presenza di un’altra stella o pianeta e che indicavano un compagno più pesante, forse un buco nero. Concentrandosi su un’antica stella gigante nella costellazione dell’Aquila, situata a 1.926 anni luce dalla Terra, Il team ha riscontrato un’oscillazione nella traiettoria della stella. Questa oscillazione suggerisce che la stella sia bloccata nel movimento orbitale con un buco nero quiescente di massa eccezionalmente elevata. I due sono separati da una distanza che va dalla distanza tra il Sole e Nettuno nel loro punto più largo e la nostra stella e Giove nel loro punto più vicino.
Grazie alla sensibilità di Gaia, la Task Force Black Hole è riuscita anche a porre restrizioni sulla massa di Gaia-BH3 e ha scoperto che possedeva 33 masse solari. Tuttavia, il sistema Gaia-BH3 sarà sicuramente di grande interesse per gli scienziati non solo per la sua vicinanza alla Terra e la massa del suo buco nero. La stella in questo sistema è una stella subgigante circa cinque volte più grande del Sole. e 15 volte la sua luminosità, sebbene sia più fredda e meno densa della nostra stella. La stella compagna Gaia-BH3 è composta principalmente da idrogeno ed elio, i due elementi più leggeri dell’universo, privi di elementi più pesanti, che gli astronomi (in modo un po’ confuso) chiamano “metalli”.
Il fatto che questa stella sia “metal-povera” lo suggerisce la stella che collassò e morì per creare Gaia-BH3 Mancavano anche elementi più pesanti. Si prevede che le stelle povere di metalli perderanno più massa rispetto alle loro controparti più ricche di metalli durante la loro vita, quindi gli scienziati si sono chiesti se riusciranno a mantenere una massa sufficiente per generare buchi neri. Gaia-BH3 rappresenta la prima indicazione che le stelle povere di metalli possono farlo.
