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Misteriosi buchi neri: finalmente l'anello mancante ha un volto Fonte foto: NASA
SCIENZA

Misteriosi buchi neri: finalmente l'anello mancante ha un volto

Dei buchi neri di dimensioni intermedie sappiamo molto poco: secondo una nuova teoria potrebbero nascere dalla collisione tra due stelle giganti rosse

I buchi neri sono tra gli oggetti cosmici più misteriosi e affascinanti dell’Universo. Anche se sappiamo molto sulla loro esistenza e su come funzionano, molto sfugge ancora alla nostra comprensione. Ma la scienza astronomica sta facendo passi da gigante anche in questo campo, e recentemente è arrivata una scoperta importante, che dà luce su un particolare tipo di buco nero di cui sapevamo poco.

I buchi neri di medie dimensioni

Fino a poco tempo fa, pensavamo che esistessero solo due tipi di buchi neri: quelli stellari, che sono grandi da 10 a 100 volte la massa del nostro Sole, e quelli supermassicci, milioni di volte più grandi, che si nascondono nel cuore degli ammassi stellari come la Via Lattea – recentemente abbiamo individuato il primo fuori dalla nostra galassia.

Nel 2019, tuttavia, sono emerse prove significative dell’esistenza di quello che viene chiamato un buco nero di massa intermedia, o di medie dimensioni.

I rilevatori di onde gravitazionali LIGO (il Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) e Virgo hanno individuato GW190521, un flusso così potente che doveva essere stato innescato da una collisione che aveva dato origine a un buco nero molto più grande di uno stellare, ma non abbastanza per essere un supermassiccio.

I modelli matematici di GW190521, in particolare, dimostrano che quest’onda gravitazionale è nata da una collisione tra due buchi neri progenitori, uno grande come 85 Soli e uno un po’ più piccolo, da 66 masse solari. Il risultante avrebbe una massa grande 140 volte il nostro Sole: il primo buco nero intermedio, mai osservato prima.

La scoperta degli scienziati

Recentemente, gli astronomi hanno scoperto che non è solo la collisione di due progenitori a generare un buco nero intermedio: potrebbe farlo anche lo scontro tra due stelle giganti.

Secondo l’astrofisica dell’Università di Padova Michela Mapelli, nessuno ha mai simulato collisioni di stelle così massicce. La ricercatrice guida un progetto di ricerca chiamato DEMOBLACK, che usa simulazioni al computer per modellare come i buchi neri emergono e si fondono all’interno di ammassi di stelle.

Il team ha studiato una prima possibile collisione, tra una stella a idrogeno molto giovane 40 volte più massiccia del Sole e una stella più vecchia con una massa di circa 60 soli. L’anziana si trova nella fase di gigante rossa della sua evoluzione, quando le stelle bruciano si gonfiano fino a raggiungere dimensioni centinaia di volte superiori a quelle originali. Lo studio e le simulazioni sono stati presentati all’ultima riunione della American Physical Society, e ci vorrà tempo prima di avere risultati concreti.

Alcuni studiosi ritengono che i buchi neri di medie dimensioni si siano formati in qualche momento della vita dell’Universo primordiale, poco dopo il Big Bang: è successo ai cosiddetti buchi neri primordiali, come quello recentemente individuato dal telescopio spaziale Hubble. In alternativa, altri scienziati pensano che i buchi neri crescano divorando la materia circostante: una teoria che però non riesce a spiegare le dimensioni di quelli che si nascondono all’interno delle galassie.  I ricercatori sperano che la scoperta di altri buchi neri di medie dimensioni li aiuterà a risolvere questi misteri in futuro.

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