INDIVIDUATI CON OSSERVAZIONI RADIO

Cercavano un buco nero, ne han trovati due

Convivono nel cuore dell’ammasso globulare M22, a diecimila anni luce dalla Terra. Scoperti grazie ai ricevitori radio del Very Large Array (VLA), costringono gli astronomi a rimettere mano ai modelli che descrivono la dinamica di questi concentrati di stelle.

Rappresentazione artistica di un buco nero all'interno di un ammasso globulare. Crediti: Benjamin de Bivort; Strader, et al.; NRAO/AUI/NSF

S’aggiravano nei meandri di quel suk stellare che è M22, un ammasso globulare contenente centinaia di migliaia di stelle l’una a ridosso dell’altra, a caccia d’un pezzo da collezione, il rarissimo buco nero di massa intermedia (oggetto di cui già abbiamo parlato su Media INAF: qui, qui e qui). Ma si sono imbattuti in uno scenario completamente imprevisto: di buchi neri ne hanno trovati due. È successo a un team di astronomi guidato da Jay Strader, della Michigan State University, e la scoperta è finita ora sulle pagine di Nature.

I due gemelli inattesi sono relativamente piccoli, di massa cosiddetta stellare (10-20 volte quella del Sole), dunque non intermedia come speravano gli autori del ritrovamento. Ma incappare in due buchi neri che convivono nello stesso ammasso globulare, nella nostra galassia, non solo è un evento mai accaduto prima: va anche contro tutti i modelli più accreditati sull’evoluzione di questi densi sistemi stellari. «Siamo rimasti sorpresi», dice infatti Laura Chomiuk, coautrice dell’articolo, «perché la maggior parte dei teorici era concorde sul fatto che, nell’ammasso, di buchi neri ce ne dovesse essere al massimo uno».

In effetti, sebbene i modelli ammettano che, in un tipico ammasso globulare, di buchi neri di massa stellare se ne possano formare a centinaia, tutti tranne uno dovrebbero essere espulsi dalle forti interazioni gravitazionali in atto. La presenza di due buchi neri che convivono nello stesso ammasso mostra dunque che il meccanismo di espulsione potrebbe non essere così efficace come la maggior parte dei modelli prevede. E apre le porte all’ipotesi che ce ne possano essere anche più di due: fino a un totale, scrivono gli autori, che va da cinque a un centinaio. Insomma, gli astrofisici teorici avranno di che divertirsi.

Un caso di serendipità, questo ritrovamento, reso ancor più sorprendente dallo strumento grazie al quale i due buchi neri sono stati individuati: le 27 radioantenne del VLA, il Very Large Array dell’NRAO, il National Radio Astronomy Observatory americano. Sorprendente, dicevamo, perché mai prima d’ora s’era scoperto un buco nero in un ammasso globulare direttamente grazie a un’osservazione in onde radio. I questo campo i radiotelescopi erano sempre rimasti relegati nelle retrovie, entrando in gioco solo in un secondo tempo. Spettava ai telescopi spaziali in banda X l’onere e l’onore d’avvistare per primi i buchi neri, intercettando le emissioni ad alta energia generate dai gas che li circondano. In questo caso, invece, lo sguardo sensibile ai raggi X del satellite Chandra della Nasa, pur essendosi posato nel 2005 su M22, non ha notato nulla. E anche questo ulteriore rebus alimenta nuove ipotesi – sul rapporto fra luminosità in radio e in X delle emissioni da buchi neri in relazione alla loro massa – che potrebbero portare a rivedere i modelli comunemente accettati.

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