Due buchi neri da record scoperti vicino alla Terra

I due appartengono anche a una famiglia di buchi neri per noi completamente nuova.

Gli astronomi che utilizzano la missione Gaia hanno rilevato due buchi neri precedentemente sconosciuti. I buchi neri, chiamati Gaia BH1 e Gaia BH2, sono entrambi 10 volte più massicci del nostro Sole e si trovano rispettivamente a 1.560 e 3.800 anni luce di distanza. Questo li rende i due buchi neri più vicini mai scoperti.

nuova famiglia
Il fatto che i due nuovi buchi neri siano record vicino alla Terra è ovviamente molto speciale. Ma ciò che rende la scoperta ancora più entusiasmante è che anche Gaia BH1 e Gaia BH2 appartengono a una famiglia di buchi neri completamente nuova per noi, hanno scritto i ricercatori in i loro studi. “Ciò che distingue questo nuovo gruppo è la sua grande distanza dalle stelle compagne”, ha affermato Karim El-Badry, autore principale dello studio. La distanza delle stelle dai buchi neri, e le loro orbite attorno ad essi, è molto maggiore che in altri sistemi binari conosciuti. In effetti, Gaia BH1 e Gaia BH2 sembrano avere le orbite più distaccate di qualsiasi buco nero conosciuto. “Questo indica che questi buchi neri si sono probabilmente formati in un modo completamente diverso”, ha detto El-Badri.

La posizione dei buchi neri appena scoperti nella Via Lattea. Gaia Black Hole 1 si trova a soli 1.560 anni luce di distanza verso la costellazione del Serpent Bearer, e Gaia Black Hole 2 è a 3.800 anni luce di distanza nella costellazione del Centauro. In termini cosmici, questi buchi neri sono nel nostro cortile cosmico. Immagine: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO, CC BY-SA 3.0 IGO

Ci si potrebbe chiedere come sia possibile che l’esistenza di questi buchi neri vicini, che sono praticamente nel cortile cosmico, sia passata inosservata per così tanto tempo. Ciò ha a che fare con il fatto che i buchi neri sono oggetti così estremi che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire da loro. Di conseguenza, non possiamo monitorarlo direttamente.

Non completamente invisibile
Tuttavia, la maggior parte dei buchi neri spesso si tradisce. Ha a che fare con il fatto che non sono completamente invisibili. Quando i materiali cadono su di loro, possono emettere luce radio e raggi X. Soprattutto quando una stella e un buco nero ruotano l’uno attorno all’altro in orbite ravvicinate, in modo che molto materiale cada verso il buco nero, il buco nero è facile da trovare. Finora tutti i buchi neri sono stati rilevati grazie a questa emissione di luce. D’altra parte, i nuovi buchi neri sono davvero neri a causa della loro grande distanza dalla loro stella compagna, che li rende praticamente invisibili.

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Missione Gea
Come fanno i ricercatori a sapere che esistono? Questo grazie al Gaia Space Telescope, che da anni studia il cielo notturno per mappare la posizione, la distanza e il movimento di milioni di stelle. I moti delle stelle possono fornire indizi vitali sugli oggetti che agiscono gravitazionalmente su quelle stelle. Questi oggetti possono essere altre stelle o esopianeti, ma anche, come in questo caso, buchi neri.

maschera
Quando gli astronomi hanno studiato le orbite delle stelle, hanno scoperto che alcune di esse sembravano “oscillare” nel cielo notturno, come se fossero influenzate dalla gravità di un oggetto massiccio. Usando vari telescopi, i ricercatori hanno perlustrato il cielo alla ricerca di questi oggetti. Ma la ricerca si è rivelata vana. Poiché non c’è luce, rimane solo una possibilità: i buchi neri. “L’accuratezza dei dati di Gaia è stata fondamentale per questa scoperta”, afferma l’astronomo Timo Prusti. “Siamo stati in grado di rilevare i buchi neri grazie alle piccole oscillazioni delle stelle che li accompagnano. Nessun altro strumento è in grado di effettuare tali misurazioni”.

Non un grande mangiatore
In breve, i nuovi buchi neri possono essere identificati solo dai loro effetti gravitazionali. I ricercatori stanno ancora cercando radio e raggi X, ma ciò non ha portato a nulla. “Il fatto che non abbiamo scoperto nulla era ancora un’informazione molto preziosa”, afferma la ricercatrice Yvette Cendez. “Ci dice di più sull’ambiente del buco nero. Normalmente vediamo molte particelle dalla stella compagna sotto forma di venti stellari. Il fatto che non abbiamo rilevato alcuna luce radio indica che il buco nero non è un grande mangiatore e non non consumano molte particelle stellari. Non sappiamo ancora perché questo accada. Ma non vediamo l’ora di scoprirlo!”

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Altre scoperte in arrivo
Secondo i ricercatori, la scoperta di Gaia BH1 e Gaia BH2 è solo l’inizio. Il fatto che questi buchi neri siano così vicini alla Terra indica che è probabile che ci siano molti buchi neri simili in attesa di essere scoperti. “Questo è eccitante perché indica che i buchi neri appartenenti a questa nuova famiglia sono molto comuni”, afferma Cendez. “Potrebbero essere più abbondanti dei buchi neri in sistemi binari ancora più stretti”.

Ma il problema è rilevare questi buchi neri “invisibili”. “La buona notizia è che Gaia sta ancora raccogliendo dati”, rassicura Sindis. Il seguente set di dati si baserà su 66 mesi di osservazioni e conterrà informazioni migliorate sulle orbite delle stelle. “Questo set di dati conterrà anche molte più stelle, e forse le loro misteriose compagne”, afferma Cendez.

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