I misteri dei buchi neri di Omega Centauri
- Postato il 14 dicembre 2024
- Di Focus.it
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L'Universo è pieno di misteri. Uno di questi riguarda i movimenti delle stelle presenti in Omega Centauri, il più grande ammasso stellare (ossia un gruppo di stelle molto denso e vicine tra loro) della Via Lattea. Omega Centauri, situato nella costellazione del Centauro, è composto da quasi dieci milioni di stelle, alcuni astronomi hanno ipotizzato che fosse quel che rimane di una antica galassia-nana che venne poi assorbita dalla nostra.
Per molto tempo, i ricercatori hanno notato che la velocità delle stelle che si muovono vicino al centro di Omega Centauri era più alta del previsto. Ma non era chiaro se questo fenomeno fosse causato da un buco nero di "massa intermedia" definito con la sigla IMBH, che avrebbe avuto una massa centomila volte quella del nostro Sole o da un grappolo di buchi neri di "massa stellare", ciascuno dei quali peserebbe solo poche volte la massa del Sole. Uno grande quindi, o tanti piccoli?. Effetto fionda. Gli scienziati si sono chiesti in che modo si fosse formato un ammasso di buchi neri al centro di Omega Centauri. Inizialmente si era ipotizzato che fosse il risultato dell'evoluzione stellare, ma era una strada poco plausibile perché la maggior parte dei buchi neri sarebbe stata espulsa da interazioni a fionda con altre stelle o con altri buchi neri. In altre parole, la forza di gravità avrebbe portato molti buchi neri a lasciare l'ammasso.
Quindi, l'ipotesi della presenza di un solo buco IMBH sembrava la soluzione più semplice e si rivelata ancora più probabile quando sono emerse nuove prove di stelle in rapido movimento vicino al centro di Omega Centauri, fenomeno che richiede interazioni con un IMBH.. La rarità degli IMBH. I buchi neri di massa intermedia (IMBH) potrebbero essere il "collegamento mancante" tra i buchi neri di massa stellare e i buchi neri supermassicci. I primi si formano dalla morte di stelle massicce e sono "molto comuni" sparsi qua e là nelle galassie. I buchi neri supermassicci invece, si trovano al centro di grandi galassie e possono avere masse da milioni a miliardi di volte quella del Sole. Al momento però non è certo come si formino questi buchi neri. Alcuni astronomi pensano che siano il risultato della fusione di buchi neri di massa stellare, altri di buchi neri intermedi. Ma questi ultimi sono rari e dunque trovarne uno è sempre estremamente utile per risolvere questo enigma cosmico.. Determinanti le pulsar. La ricerca che ha coinvolto l'Università del Surrey ha esaminato le velocità anomale delle stelle al centro di Omega Centauri. I ricercatori hanno combinato per la prima volta i dati sulle velocità anomale con nuove informazioni ottenute dalle accelerazioni delle pulsar.
Le pulsar, come i buchi neri, si formano da stelle morenti. Pesano fino a due volte la massa del Sole, possono aver diametri anche di soli 20 chilometri e possono ruotare fino a 700 volte al secondo. Mentre ruotano, emettono onde radio lungo il loro asse di rotazione. Il raggio radio attraversa la Terra come un faro, consentendoci di rilevarle. Le pulsar sono orologi naturali, quasi precisi quanto gli orologi atomici sulla Terra. Se la loro velocità di rotazione cambia, significa che c'è "qualcosa" che la fa variare, come avviene in Omega Centauri. Gli astronomi, quindi, hanno potuto sondando direttamente le caratteristiche del "campo gravitazionale" al centro di Omega Centauri che è causa di questa variazione.. "Vincono" i grappoli di buchi neri. Combinando queste nuove misurazioni di accelerazione delle pulsar con le velocità stellari, i ricercatori del Surrey, dell'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Spagna) e dell'Annecy-le-Vieux Laboratoire de Physique Théorique LAPTh di Annecy (Francia) hanno capito che non si tratta di un IMBH, bensì un grappolo di buchi neri.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics. Justin Read, coautore dello studio dell'Università del Surrey, ha affermato: «La caccia ai buchi neri di massa intermedia continua. Potrebbe ancora essercene uno al centro di Omega Centauri, ma il nostro lavoro suggerisce che deve avere una massa inferiore a circa seimila volte quella del Sole e vivere accanto a un ammasso di buchi neri di massa stellare. Tuttavia, ci sono tutte le possibilità di trovarne uno presto. Stanno arrivando sempre più accelerazioni di pulsar, che ci consentono di scrutare i centri di densi ammassi stellari per dare la caccia ai buchi neri con una precisione mai vista prima».. Lo studio resta aperto. Andrés Bañares Hernández, altro autore della ricerca, conclude: «Sappiamo da tempo dell'esistenza di buchi neri supermassicci al centro delle galassie e di buchi neri di massa stellare più piccoli all'interno della nostra galassia. Tuttavia, l'idea di buchi neri di massa intermedia, che potrebbero colmare il divario tra questi estremi, rimane non dimostrata, se non per casi rarissimi. Anche le pulsar sono un campo di studio aperto, ne sono state rilevate molte, ma ci sono ancora molti misteri da svelare, soprattutto sulla loro nascita. Omega Centauri è un ambiente ideale per studiare modelli della loro formazione»..