Hubble scopre moltitudine di buchi neri in un ammasso globulare

NGC 6397 è un ammasso globulare di tipo collassato (cioè dal nucleo particolarmente denso) ubicato a 7.800 anni luce da noi, e vecchio almeno 10 miliardi di anni nonché fra i più vicini in assoluto. In base a precedenti osservazioni, gli astronomi ritenevano al suo centro potesse risiedere un oggetto di massa compatibile con un buco nero intermedio.

I buchi neri intermedi, una sorta di anello mancante nell’evoluzione stellare

Un oggetto di tale genere sarebbe di grande interesse poiché rappresenta la via di mezzo fra i buchi neri stellari (originati da collasso di una singola stella) e quelli supermassicci che si trovano tipicamente al centro delle galassie, inclusa la nostra (Sagittarius A*). Esistono tutt’ora pochissimi candidati buchi neri intermedi, ne abbiamo parlato in un precedente articolo.

Tuttavia gli anni di osservazioni tramite il telescopio spaziale Hubble (tanto è necessario per ottenere i dati necessari) combinati con quelli della sonda Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea hanno portato a una conclusione inattesa.

In base a un fenomeno denominato attrito dinamico gli oggetti più massicci tengono a riunirsi verso il centro mentre quelli con massa minore si allargano verso l’esterno dell’ammasso. Studiando la velocità delle stelle visibili, è possibile comprendere quanto sia massiccio l’oggetto intorno a cui orbitano: maggiore è la sua massa, più velocemente le stelle completano la propria orbita.

Tuttavia anziché le orbite circolari o ellissoidali estremamente allungate, come ci si aspettava in caso di un singolo oggetto massiccio al centro dell’ammasso, i dati indicano piuttosto un movimento all’apparenza casuale delle stelle all’interno di NGC 6397.

Un assembramento di oggetti massicci di tipo stellare

Considerando le caratteristiche dell’ammasso globulare (distanza, estensione, massa complessiva), i ricercatori hanno concluso che un simile comportamento da parte delle stelle visibili può essere dovuto solo alla presenza di quel che rimane di numerose stelle massicce, ovvero nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri.

In base alle teorie accettate riguardo l’evoluzione stellare, secondo gli astronomi la maggior parte di questi corpi massicci è costituita da buchi neri di massa stellare. Ciò è in effetti in accordo con studi recenti che proponevano proprio la presenza di questi oggetti nella parte più interna degli ammassi stellari. Questa è tuttavia la prima ricerca in grado di descrivere massa ed estensione del fenomeno all’interno di un ammasso globulare collassato.

Una conseguenza importante di questa scoperta consiste nella possibilità che gli ammassi globulari possano essere una sorgente di onde gravitazionali (dovute principalmente alla collisione fra oggetti supermassicci) a lungo ricercate e al cui “ascolto” sono dedicate strutture come LIGO negli Stati Uniti e VIRGO in Italia.

La ricerca “Does NGC 6397 contain an intermediate-mass black hole or a more diffuse inner subcluster?” di Eduardo Vitral e Gary A. Mamon è apparso su Astronomy & Astrophysics.

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