Può un’esplosione cancellare un buco nero? È ciò che sembrerebbe succedere durante una rara forma di esplosione stellare. Se è ben noto che la morte di una stella massiccia risulta quasi sempre nella nascita di un buco nero, esiste un’eccezione: oltre un certo limite di massa la stella, invece di collassare, viene letteralmente fatta a pezzi senza lasciare nessun residuo: né una stella di neutroni, né, appunto, un buco nero.
Questa rappresentazione artistica mostra un’esplosione stellare con lievi accenni a un sistema binario di buchi neri sullo sfondo. Crediti: Carl Knox, OzGrav–Swinburne University of Technology
Questo fenomeno di “autodistruzione”, noto come supernova a instabilità di coppia (in inglese pair-instability supernova), è stato ipotizzato per la prima volta negli anni ‘60. Le esplosioni di questo genere sono estremamente difficili da distinguere dalle più comuni esplosioni stellari, ma sono oggi al centro di uno studio pubblicato su Nature da un team internazionale guidato dalla Monash University. I ricercatori sono riusciti a scovare le prove dirette di questi fenomeni estremi analizzando le onde gravitazionali catturate dai rilevatori della rete Ligo–Virgo–Kagra.
Lo studio identifica un intervallo di massa “proibito” in cui, apparentemente, le stelle non producono buchi neri. Misurando le increspature dello spazio-tempo generate da collisioni cosmiche, il team di ricerca ha notato che i buchi neri con una massa superiore a 45 volte quella del Sole sono rari, poiché le stelle che avrebbero dovuto originarli sono state completamente distrutte dall’instabilità di coppia.
Ma se queste stelle non producono buchi neri, come si spiegano gli oggetti massicci comunque osservati? Secondo il team di ricerca, quei buchi neri non derivano dalla morte di una singola stella gigante, ma sono il risultato di fusioni successive di buchi neri più piccoli. Confermare l’esistenza di questo intervallo aiuterebbe a risolvere un interrogativo fondamentale su come vivono e muoiono le stelle più massicce dell’Universo.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo su Nature “Evidence of the pair-instability gap from black-hole masses” di H. Tong, M. Fishbach, E. Thrane, M. Mould, T. A. Callister, A. M. Farah, N. Guttman, S. Banagiri, D. Beltran-Martinez, B. Farr, S. Galaudage, J. Godfrey, J. Heinzel, M. Kalomenopoulos, S. J. Miller & A. Vijaykumar.