Il buco nero errante ai confini della Via Lattea

La scoperta di un oggetto che potrebbe rivelare milioni di buchi neri di cui ignoriamo l'esistenza.

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Scoperto un buco nero grazie all'analisi del comportamento di una nube di gas ai confini della Via Lattea.|Yamada et al. (Keio University), NAOJ

Analizzando il moto di una nube di gas in un angolo remoto della Via Lattea, un gruppo di astronomi ha rilevato al suo interno un buco nero. È una scoperta che potrebbe dare il via alla ricerca di altri buchi neri erranti: ne conosciamo poche dozzine, ma se quello fosse un habitat comune per i mostri divoratori dello Spazio, allora potrebbero essercene milioni, o anche miliardi, che a nostra insaputa vagano nella Galassia.

 

È sempre molto difficile scoprire un buco nero: come suggerisce il nome, questi oggetti sono neri, completamente invisibili nello Spazio, a volte rivelati solo da formidabili effetti collaterali, come l'azione esercitata sullo Spazio circostante e su oggetti vicini.

 

I dati ottenuti hanno permesso di identificare velocità ed energia della nube di gas. | Yamada et al. (Keio University), NAOJ

Un esempio è la chioma di plasma e gas che il buco nero sottrae a una stella che gli passi accanto: il materiale risucchiato finisce attorno al buco nero formando un enorme disco che, riscaldandosi a causa della forza gravitazionale a cui è sottoposto, produce intense radiazioni che possono essere rilevate da alcuni dei nostri telescopi. Potrebbe invece essere impossibile identificare un buco nero se si trovasse a vagare solitario nello Spazio.

 

L'enigma. Un gruppo di astronomi coordinato da Masaya Yamada e Tomoharu Oka (Keio University, Giappone), che stava studiando quanta energia è stata trasferita dall'esplosione della supernova W44 (a 10.000 anni luce da noi) al gas molecolare attorno ad essa, utilizzando il telescopio ASTE (Cile) e il Nobeyama Radio Observatory (Giappone), ha identificato una nube di gas compatta che si muove in modo anomalo.

Bullet, questo il nome dato alla nube che ha un diametro di 2 anni luce, si muove alla velocità di oltre 100 chilometri al secondo in senso contrario rispetto alla rotazione della Via Lattea. Spiega Yamada: «Mentre si muove, la maggior parte dei gas si espande a una velocità di 120 chilometri al secondo. La sua energia cinetica è qualche decina di volte superiore a quella generata dalla supernova W44: è una situazione "impossibile" che meritava di essere indagata».

 

Questo è il caso di un buco nero rivelato dalla radiazione emessa dal gas che lo circonda. | NASA

Le risposte. Per spiegare il comportamento della nube i ricercatori hanno proposto due scenari per i quali si deve ipotizzare l'esistenza e l'azione di un buco nero. Il primo è stato chiamato "modello dell'esplosione": un guscio di gas in espansione da quel che rimane dell'esplosione della supernova deve avere incontrato e avvolto un buco nero di almeno 3,5 masse solari. In tal caso il buco nero deve avere attirato il gas, dando origine ad un'esplosione che lo ha accelerato nella nostra direzione.

 

Il secondo scenario è stato chiamato "modello irruzione": un buco nero è entrato ad alta velocità nel gas, che è stato trascinato dalla forte gravità fino a formare un flusso gassoso. In questo caso la massa del buco nero dovrebbe essere almeno 36 volte quella solare. Al momento nessuna delle due ipotesi prevale sull'altra.

 

06 Febbraio 2017 | Luigi Bignami