Ricercatori del MIT sorpresi: hanno scoperto il primo triplo buco nero mai osservato prima
Il numero di buchi neri rilevati nell’universo aumenta di anno in anno, molto spesso fanno parte di sistemi binari, ovvero facevano parte di una coppia, stavolta però è stato scoperto il primo triplo buco nero.
I buchi neri sono probabilmente tra gli oggetti più misteriosi e affascinanti dell’universo, in grado di attrarre la nostra attenzione (e non solo) come pochi altri.
Nel tempo il numero di buchi neri osservato è aumentato notevolmente, con la progressiva scoperta di sempre più oggetti di questo tipo. Ovviamente rilevandone un numero maggiore ci siamo resi conto di come spesso questi non facciano una vita solitaria ma anzi, frequentemente facciano parte di una coppia assieme ad un secondo oggetto, come una stella, un altro buco nero o ancora una stella di neutroni molto densa. In questi sistemi binari i due corpi ruotano l’uno intorno all’altro a formare una coppia orbitale stretta.
Visti i numerosi casi in cui sono state osservate queste coppie questa è diventata una condizione che potremo definire quasi normale per un buco nero, capite quindi l’incredibile sorpresa quando alcuni ricercatori hanno scoperto il primo triplo buco nero.
Una scoperta molto particolare
La scoperta è stata fatta da alcuni fisici del MIT (Massachusetts Institute of Technology) e del Caltech (California Institute of Technology), inoltre lo studio è stato di recente pubblicato sulla rivista Nature.
In pratica gli scienziati hanno osservato un sistema in cui è presente un buco nero centrale, che nel frattempo sta consumando una piccola stella che gli si sta avvicinando seguendo un andamento a spirale (il secondo corpo in questo triangolo), mentre intanto una seconda stella orbita sempre intorno al buco nero centrale ma ad una distanza molto maggiore.
Desta molta curiosità e interesse non solo la scoperta di questa particolare configurazione ma anche il fatto che il buco nero ha una presa gravitazionale su un oggetto parecchio distante. È proprio quest’ultima particolarità che solleva non poche domande sull’origine di questo buco nero.
Di base si ritiene che i buchi neri si formino dalle supernovae, ossia l’esplosione violenta di una stella morente. Tramite questo processo la stella rilascia una grande quantità di energia e luce prima di collassare in un buco nero invisibile.
Quando avvengono esplosioni così violente però l’energia rilasciata prima del collasso è in grado di espellere qualsiasi oggetto debolmente legato nei suoi dintorni, di conseguenza se all’origine del buco nero ci fosse stata una supernova la seconda stella, quella più lontana e legata più debolmente non dovrebbe essere ancora lì.
Il sospetto è quindi che il buco nero si sia formato a seguito di un collasso meno violento, in qualche modo più delicato, e questa sarebbe la prima prova anche di questo processo meno catastrofico.
Come spesso accade quando si fa ricerca la scoperta è avvenuta quasi per caso, mentre gli scienziati analizzava un archivio di osservazioni astronomiche in cerca di segni di nuovi buchi neri all’interno della Via Lattea. Per curiosità il primo autore di questo studio, Kevin Burdge, ha esaminato un’immagine di V404 Cygni, uno dei primi buchi neri confermati (nel 1992), distante circa 8.000 anni luce dalla Terra.
Avendo scoperto questo buco nero oltre 30 anni fa nel tempo è stato ampiamente analizzato e studiato, eppure nessuno finora si era accorto di questo ménage à trois.
La scoperta è avvenuta quasi per caso
Osservando le immagini di V404 Cygni sono emerse due macchie di luce molto vicine tra loro, una è la stella molto vicina al buco nero che sta venendo divorata dallo stesso, l’altra invece è la stella lontana, che sembrerebbe trovarsi a 3.500 Unità Astronomiche (UA) dal buco nero.
Ovviamente però, prima di parlare di un triplo buco nero i ricercatori hanno dovuto verificare che anche questa stella esterna fosse legata a V404 Cygni, per questo motivo gli scienziati hanno analizzato i movimenti delle due stelle, sia quella interna che quella esterna, raccolti da Gaia negli ultimi 10 anni.
Gaia è un satellite dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) che dal 2014 traccia con precisione i movimenti di tutte le stelle della nostra galassia.
In questo modo è stato scoperto che le due stelle si muovono esattamente in tandem il che quasi sicuramente non è una coincidenza, sono quindi collegate da un debole legame gravitazionale che le rende il primo sistema triplo mai osservato.
Riferimenti allo studio:
Burdge, K.B., El-Badry, K., Kara, E. et al. The black hole low-mass X-ray binary V404 Cygni is part of a wide triple. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08120-6