Una nuova classe di buchi neri?

E' stato scoperto un oggetto che si colloca tra le stelle di neutroni e i buchi neri meno massicci

Sappiamo che le stelle più massicce di circa 8 masse solari terminano la loro esistenza esplodendo come supernove da cui, in base alla massa iniziale, può formarsi una stella di neutroni oppure un buco nero. Sinora i buchi neri conosciuti da collasso stellare (tra 5 e 15 masse solari) sono stati tutti trovati all’interno di sistemi binari per via delle emissioni ad alta energia prodotte nel loro disco di accrescimento alimentato dal materiale sottratto alla stella compagna. Tutte le stelle di neutroni conosciute hanno invece masse mai superiori a 2,1 volte quella del Sole poiché collasserebbero in buchi neri se fosse superato il limite di 2,5.  Pertanto, tra le stelle di neutroni più massicce e i buchi neri più piccoli, c’è un’evidente lacuna che è stata indagata da un gruppo di astronomi guidati da Todd A. Thompson.

Il gruppo ha cominciato a esaminare i dati raccolti dall’Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) consistenti in circa 100mila spettri di stelle. In tali spettri essi hanno cercato i segni dell’effetto Doppler riconducibile al moto orbitale della stella in un sistema binario con eventuali compagni invisibili, quindi possibili buchi neri. La scrematura degli spettri ha prodotto una lista di circa 200 candidati ritenuti meritevoli di approfondimento.

Dall’ulteriore cernita è emersa un’anonima stella gigante rossa di Mag. 12, designata 2MASSJ05215658+4359220, che sembrava orbitare intorno a qualcosa d’invisibile e più massiccio di 2,6 masse solari senza emettere radiazioni con un periodo di 83 giorni e un’eccentricità quasi nulla. La stella è debolmente variabile con un periodo uguale a quello orbitale e questo implica la presenza di una macchia calda in un sistema bloccato in rotazione sincrona mareale. Il compagno invisibile sembra essere più piccolo dei buchi neri conosciuti e più grande di una tipica stella di neutroni. Vincoli sulla massa e sul raggio della gigante rossa, hanno permesso di stabilire che il compagno invisibile è di 3,3 masse solari, perciò un buco nero a bassissima massa non interagente o, meno probabile, una stella di neutroni inaspettatamente massiccia.

Con questo studio, il gruppo oltre ad identificare questo nuovo oggetto, ha pure escogitato un metodo di ricerca, identificando il potenziale primo rappresentante di una nuova classe di buchi neri di cui non si sapeva nulla, privi di emissioni perché non stanno consumando nulla dalla stella compagna. I binari non interagenti dovrebbero essere abbondanti nella Galassia e ora si sa come cercarli.

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