ASPETTO DA NUBI DI GAS, COMPORTAMENTO DA STELLE

Sei “oggetti G” duri a morire

In uno studio pubblicato sulla rivista Nature, un team di astronomi dell’Ucla guidato dall’italiana Anna Ciurlo riporta la scoperta di sei bizzarri oggetti che ruotano attorno a Sagittarius A *, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia. Soprannominati da G1 a G6, potrebbero essere il prodotto della fusione di stelle di altrettanti sistemi binari

     17/01/2020
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Anna Ciurlo (Ucla), prima autrice dello studio pubblicato su Nature. Fonte: pagina web della ricercatrice

A guardarli sembrano blob di gas, ma si comportano come stelle. È questa la caratteristica che contraddistingue la nuova classe di oggetti che un team di astronomi dell’Università della California a Los Angeles (Ucla) ha scoperto perlustrando il centro della nostra galassia. Alla guida del gruppo, una ricercatrice postdoc italiana: Anna Ciurlo, laurea a Genova, master in Svezia, dottorato in Francia e oggi a Ucla, con all’attivo – si legge nel suo sito web – anche numerose attività di divulgazione scientifica, dalla partecipazione al festival della scienza di Genova all’iniziativa Space bus Senegal, un viaggio in bus fra le scuole senegalesi per promuovere la cultura scientifica.

Nello studio ora pubblicato sulla rivista Nature, Ciurlo e i suoi collaboratori descrivono sei oggetti bizzarri – soprannominati “oggetti G” – che sembrano nubi di gas allungate, diverse volte più massicce della Terra, che però esibiscono, appunto, un comportamento da stelle. Stelle in grado di passare pericolosamente vicino al bordo di Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, senza tuttavia venire ridotte in brandelli.

Di cosa si tratta, dunque? Gas o stelle? I primi due “oggetti G” – G1 e G2 – sono stati scoperti nel 2005 e nel 2012, rispettivamente. Poiché seguivano un’orbita sorprendentemente simile attorno a Sgr A*, alcuni astronomi li interpretarono come nubi di gas e polvere strappate da una sfortunata stella morta che ruotavano vorticosamente attorno al mostro cosmico. Il primo importante indizio che non si trattasse solo di nubi di gas e polveri ma di qualcos’altro – verosimilmente un sistema binario – è arrivato nel 2014, quando G2 è arrivato entro poche centinaia di unità astronomiche dall’orizzonte degli eventi del buco nero, sopravvivendo alla sua immensa gravità distruttiva modificando il proprio aspetto: da una forma allungata nelle vicinanze di Sgr A* per ritornare a essere di nuovo più compatto negli anni successivi, con l’allontanamento da esso. «Qualcosa deve averlo mantenuto compatto e avergli permesso di sopravvivere al suo incontro. È la prova della presenza di un oggetto stellare all’interno di G2», osserva Ciurlo.

Per confermare l’ipotesi della natura stellare di questi oggetti, gli autori dello studio hanno perlustrato il centro della Via Lattea dal WM Keck Observatory, alle Hawaii, alla ricerca di altri potenziali “oggetti di tipo G” simili a questi. Una ricerca che ha permesso loro di identificarne altri quattro: G3, G4, G5 e G6, ognuno con un percorso orbitale molto diverso attorno a Sgr A*, ma tutti con un comportamento simile a quello di G1 e G2: sembravano nubi di gas compatte per la maggior parte del tempo, ma quando le loro orbite – che durano dai cento ai mille anni –  li avvicinano al buco nero, si deformano e si allungano perdendo il guscio esterno di gas.

Le orbite dei sei “oggetti G” (da G1 a G6) attorno a Sgr A*, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia (indicato dalla croce bianca). Crediti: Anna Ciurlo, Tuan Do/Ucla Galactic Center Group

Poiché ogni oggetto segue un’orbita unica, dicono i ricercatori, l’ipotesi che si tratti di nubi di gas ionizzato non regge. Oltretutto, date le forti forze di marea vicino al buco nero e l’elevato flusso di radiazioni ultraviolette in questa regione, le nubi di gas compatte dovrebbero essere fenomeni  transitori. Tra i  possibili scenari che possono dar conto di questi oggetti misteriosi, quello che secondo i  ricercatori è il più plausibile è quello secondo cui questi oggetti G siano i prodotti dell’unione di stelle binarie, un sistema di due stelle in orbita l’una attorno all’altra che si fondono a causa della immensa forza gravitazionale del buco nero supermassiccio attraverso oscillazioni di eccentricità dovute al cosiddetto meccanismo di Kozai-Lidov. Il processo di fusione gonfierebbe gli involucri esterni delle stelle producendo un’estesa nube di polvere e gas che nasconde la massa centrale per un lungo periodo di tempo.

«Le fusioni di stelle potrebbero accadere nell’universo più spesso di quanto pensassimo, e probabilmente sono abbastanza comuni», suggerisce Andrea Ghez, coautrice dello studio. «I buchi neri potrebbero indurre le stelle binarie a fondersi. È possibile che molte delle stelle che abbiamo osservato e che non comprendiamo possano essere il prodotto finale di fusioni che sono ora in una fase stabile. Stiamo imparando come galassie e buchi neri si evolvono. Il modo con cui le stelle binarie interagiscono tra loro e con il buco nero è molto diverso da quello in cui le stelle singole interagiscono con altre stelle singole e con il buco nero».

Che gli “oggetti G” siano stelle binarie in fusione è per ora solo un’ipotesi – plausibile, ma pur sempre un’ipotesi, per la cui conferma è necessario individuare e studiare altri “oggetti G”. Il team ha già identificato altri candidati che potrebbero far parte di questa nuova classe di oggetti, e sta continuando ad analizzarli.

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