Dagli anni '80, gli scienziati hanno studiato i buchi neri supermassicci che si trovano al centro delle galassie più massicce dell'universo. Nell'aprile 2019, la collaborazione Event Horizon Telescope (EHT) ha pubblicato la prima immagine in assoluto di un buco nero supermassiccio.
Queste osservazioni offrono l'opportunità di testare le leggi della fisica nelle condizioni più estreme e forniscono informazioni sulle forze che hanno plasmato l'universo.
In un recente studio, un team internazionale di scienziati si è affidato ai dati dell'osservatorio Gaia per osservare una stella simile al sole con strane caratteristiche orbitali. A causa della natura della sua orbita, gli scienziati hanno concluso che deve far parte di un sistema binario con un buco nero.
Ciò rende il buco nero il più vicino al sistema solare (480 parsec) e suggerisce l'esistenza di una significativa popolazione di buchi neri dormienti nella nostra galassia.
La missione Gaia ha trascorso quasi un decennio a misurare le posizioni, le distanze e i movimenti propri di quasi 1 miliardo di oggetti astronomici come stelle, pianeti, comete, asteroidi e galassie.
Tracciando il movimento degli oggetti in orbita attorno al centro della Via Lattea (una tecnica nota come astrometria), la missione Gaia mira a creare il catalogo cosmico 3D più accurato mai creato.
Per i loro scopi, gli astronomi hanno studiato tutte le 168.065 stelle in Gaia Data Release 3 (GDR3) che si pensava avessero orbite a due corpi.
La loro analisi ha rivelato un candidato di tipo G (stella gialla) particolarmente promettente, designato Gaia DR3 4373465352415301632 - per i loro scopi, il team lo ha designato Gaia BH1. Sulla base del movimento orbitale osservato, gli astronomi hanno stabilito che questa stella deve avere un buco nero compagno.
I dati di Gaia limitano il movimento della stella nel cielo mentre orbita attorno al buco nero. La dimensione dell'orbita e il suo periodo ci danno un limite alla massa del suo compagno invisibile: circa 10 masse solari ", affermano gli scienziati.
Per confermare le loro osservazioni, il team ha analizzato le misurazioni della velocità radiale di Gaia BH1 da più telescopi. Queste successive osservazioni hanno confermato la soluzione orbitale di Gaia BH1 e che la compagna, con una massa di circa 10 masse solari, si trova nella stessa orbita della stella.
Il ritrovamento potrebbe rappresentare il primo buco nero nella Via Lattea che non è stato osservato in base alla sua emissione di raggi X o ad altri rilasci energetici.
I modelli prevedono che la Via Lattea contenga circa 100 milioni di buchi neri. Ma ne abbiamo osservati solo circa 20. Tutti i precedenti che abbiamo osservato sono nei binari a raggi X: il buco nero sta divorando una stella compagna e brilla brillantemente ai raggi X ", affermano gli scienziati.
Ma questa è solo la punta dell'iceberg: la galassia potrebbe ospitare una popolazione molto più ampia di buchi neri, nascosti in sistemi binari più distanti. La scoperta di Gaia BH1 fa luce su questa popolazione.
Se i dati saranno confermati, potrebbe significare che c'è una grande popolazione di buchi neri dormienti nella Via Lattea. Questo si riferisce a buchi neri che non sono visibili da dischi luminosi, esplosioni di radiazioni o getti ultraveloci che emanano dai loro poli (come spesso accade con i quasar).
Se questi oggetti sono ovunque nella nostra galassia, le implicazioni per l'evoluzione stellare e galattica potrebbero essere profonde. Tuttavia, è possibile che questo particolare buco nero dormiente sia un'eccezione e non indichi una grande popolazione.
Per testare le loro scoperte, gli scienziati attendono con impazienza il rilascio ancora aggiornato dei dati di Gaia 4, che includeranno tutti i dati raccolti durante la missione nominale di cinque anni (GDR 4).
Questa versione includerà cataloghi astrometrici, fotometrici e di velocità radiale all'avanguardia per tutte le stelle, i sistemi binari, le galassie e gli esopianeti osservati. La quinta e ultima versione (GDR 5) includerà dati sulla missione nominale ed estesa (10 anni interi).
Gli astronomi hanno calcolato che la prossima versione dei dati di Gaia rileverà dozzine di sistemi simili a Gaia BH1.
Lo studio è stato pubblicato nel repository arxiv.org.
2022-09-20 16:40:18
Autore: Vitalii Babkin