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Scoperto forse il buco nero più vicino alla Terra

Scoperto forse il buco nero più vicino alla Terra

#ViaLattea mercoledì 6 maggio 2020

Ultimo aggiornamento:2020-05-29T12:23:06Z

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illustrazione di un buco nero stellare
Un buco nero vicinissimo alla Terra, nel sistema stellare HR 6819 potrebbe avviare nuove ricerche e identificare molti più buchi neri di quanti ce ne aspettiamo. Oggi giorno quando si parla di buchi neri molti pensano subito a mostri dalla massa enorme, posti a milioni di anni lune nel nucleo di galassie più o meno vicine alla Terra, ma pur sempre molto distanti. Buchi neri non così tanto neri in quanto continuando a fagocitare materiale nei propri dintorni, risultano in realtà oggetti dalle forti emissioni a raggi X.
Abbiamo parlato nel dettaglio di questo fenomeno che rende alcuni buchi neri molto luminosi in questo approfondimento: cosa sono i quasar?

Ma la teoria sui buchi neri prevede anche oggetti molto più piccoli e silenziosi, oggi ancora molto poco conosciuti proprio a causa del fatto che risultano non attivi. Questi buchi neri non hanno nelle vicinanze materiale da attirare, consumare ed illuminare. Ciò li rende veramente neri e quindi difficili, se non impossibili, da scovare e osservare.
Per questo tipo di buchi neri l'unico modo di essere scoperti è l'osservazione indiretta delle perturbazioni gravitazionali su astri vicini, se ne hanno.

Uno di questi potrebbe essere proprio il buco nero QV Tel Ab, nel sistema stellare HR 6819, scoperto durante le analisi di alcune osservazioni fatte dall'Osservatorio ESO di La Silla in Cile.
il buco nero QV Tel Ab, nel sistema stellare HR 6819, se confermato godrebbe oggi di un primato straordinario: sarebbe in assoluto il più vicino alla Terra. Il che lo rende un campione ideale per lo studio di questa categoria di oggetti ancora poco conosciuti.
Prima di lui, il buco nero più vicino conosciuto era A0620-00 nella costellazione di Monoceros: a una distanza di 3000 anni luce.

Caratteristiche fisiche del buco nero QV Tel Ab - HR 6819


QV Tel Ab - HR 6819 si trova solamente a 1.120 anni luce dalla Terra, e assieme ad altre due stelle appartiene ad un triplo sistema stellare.
Questo sistema stellare è talmente vicino che le altre due stelle sono visibili ad occhio nudo! (sotto forma di stella singola).
Questa distanza lo porta, per esempio, molto più vicino di Deneb, la stella più luminosa della costellazione del Cigno, non che una delle tre punte del triangolo estivo, che si trova a 2.600 anni luce dal Sole.
Rigel, Per fare un altro esempio, che costituisce l'angolo inferiore a destra della costellazione di Orione, dista dalla Terra 860 anni luce, poco meno di QV Tel Ab - HR 6819.

La vicinanza alla Terra è sicuramente un vantaggio nello studio di questo buco nero. E le prime stime fatte considerando i movimenti delle stelle vicine, danno una massa di circa 4,2 masse solari.
Se ci pensate, è una massa molto esigua per un buco nero, basti pensare che ci sono stelle con masse molto più alte.
Rigel, per esempio, la stella più luminosa della costellazione di Orione di cui abbiamo accennato prima, ha una massa pari a 19 masse solari.
QV Tel Ab - HR 6819 ha più o meno la massa della Stella Polare (la più luminosa del sistema triplo) che è 4,5 masse solari.
Chiaramente un buco nero di massa così ridotta, per essere un buco nero deve anche avere un diametro davvero piccolo.
Nonostante non ci siano ancora stime precise sulla sua dimensione è però molto probabile che queste siano minori di quelle della Terra. Se in quel punto ci fosse una stella con quella massa, sarebbe sicuramente visibile.

Dove si trova e come è stato scoperto il buco nero QV Tel Ab - HR 6819


Fino ad ora QV Tel Ab - HR 6819 non è stato notato perché, a differenza per esempio di quello nel centro della Via Latte, lui non sta attirando materia all'interno del suo orizzonte degli eventi.
Cos'è l'orizzonte degli eventi? e il raggio di Schwarzschild? scoprilo qui: Come sono fatti i buchi neri?"

In gergo astrofisico HR 6819 è un buco nero inattivo.
Si trova nel mezzo di un sistema stellare triplo: HR 6819 ed è stato scoperto grazie alle perturbazioni gravitazionali che esercita sulle altre due stelle.
Il sistema stellare HR 6819, noto anche come QV Telescopii, si trova nella costellazione australe del Telescopio e ad occhio nudo appare come una stella blu a luminosità variabile con una magnitudine che va da un massimo di 5.31 ad un minimo di to 5.38. Per chi volesse scattare una foto le coordinate sono: AR: 18h 17m 07 | Dec: −56° 01′ 24.
La differenza di luminosità tra il massimo e il minimo sono basse per essere percepite ad occhio nudo, ma questa magnitudine è molto ben visibile ad occhio nudo.
Le misurazione della velocità radiale di questa stella rivela che in realtà è un sistema stellare formato da tre stelle.

QV Tel Aa è la stella principale del terzetto, è una stella super gigante blu ed ha una massa di circa 6 masse solari. Rimane comunque una stella gigante di medie dimensioni che ruota su se stessa ad una velocità di 50km/s.

QV Tel Bè invece la seconda stella del terzetto. E' l'oggetto più esterno del gruppo, e ruota attorno a QV Tel Aa.
E' una stella bianca, molto più piccola della compagna QV Tel Aa, ma ha sorprendentemente la stessa velocità di rotazione.
Questa stella ha una particolarità che la rende interessante al buco nero: E' circondata da un alone di gas.
Questa sua particolarità la rende interessante perché non è escluso che nel tempo il buco nero QV Tel Ab - HR 6819 possa iniziare ad ingurgitare questo gas diventando attivo e rivelandosi ai raggi X.

E poi c'è il terzo incomodo invisibile: il buco nero QV Tel Ab.
Si trova nel centro del sistema, e rappresenta il compagno binario della gigante azzurra QV Tel Aa.
La sua scoperta deve tutto alla gigante blu, che ne ha svelato l'esistenza in base al suo accentuato movimento radiale. i due corpi infatti ruotano assieme attorno al proprio baricentro gravitazionale con un periodo di 40 giorni.
Attorno a loro, come un satellite, ruota la piccola QV Tel B.
Gli astronomi dell' ESO escludono che il terzo elemento della tripletta sia una stella, perché se fosse una stella dovrebbe avere una massa e una presenza luminosa facilmente visibile.
Invece non si vede nulla, non c'è traccia di lei.

Come ci possa essere un buco nero all'interno di un sistema binario attorno alla quale ruota una terza stella, rimane per ora un mistero per gli astrofisici. Ma la teoria più accreditata finora ipotizza che il buco nero sia stato il risultato di un esplosione di supernova di tipo 1A: un tipo di supernova in cui una stella molto massiccia assorbe la materia di una compagna fino ad esplodere.
La compagna in questione in questo caso sarebbe ovviamente la stella gigante azzurra QV Tel Aa.
Tutto sarebbe splendido, se non fosse che sappiamo molto bene che ciò che rimane dopo una supernova è una stella di neutroni, che è si una stella densissima, ma non è un buco nero! E soprattutto: come mai l'esplosione non ha scagliato via le altre due stelle del sistema? e come mai non le ha nemmeno sfigurate?
Puoi approfondire cosa sono le supernove in questo articolo: Come nascono le supernove? e cosa sono le pulsar in questo: Come sono fatte le stelle di neutroni?

I casi sono due: o le due stelle QV Tel Aa e QV Tel B che vediamo oggi sono molto diverse e ridimensionate rispetto a come erano prima dell'esplosione, oppure l'esplosione non è stata poi così violenta come quella di una normale supernova.
In questa seconda ipotesi la massa dell'oggetto potrebbe essere stata talmente alta da bloccare e trattenere l'esplosione, e questo spiegherebbe anche il perché ne sia risultato un buco nero e non una stella di neutroni.
A sostenere questa ipotesi c'è anche il fatto che nei pressi del sistema non ci sono tracce di gas e di nubi planetarie: caratteristica invece di ogni esplosione di supernova.
Potrebbero le due stelle compagne essere state attratte ed intrappolate soltanto dopo la formazione del buco nero?

Sono ipotesi ancora allo studio dei ricercatori che saranno occupati ancora per molto tempo nella ricerca di una risposta, e sicuramente potrebbero essere aiutati se QV Tel Ab - HR 6819 iniziasse ad interagire con il materiale delle sue compagne emettendo energia.

Cosa significa la scoperta del buco nero buco nero QV Tel Ab - HR 6819


Confermare la presenza di questo buco nero e capirne a fondo l'origine, porterà anche alla consapevolezza che probabilmente buchi neri quiescenti di massa stellare sono molto numerosi nelle galassie.
Molti di loro potrebbero essere cercati all'interno di sistemi binari o tripli come quello di HR 6819, ma non possiamo escludere che anche stelle molto massicce ma singole, nate e morte negli albori della galassia, abbiano generato buchi neri stellari singoli ancora più insidiosi da scovare.

Sicuramente la presenza di molti buchi neri dormienti come QV Tel Ab - HR 6819 potrebbe modificare le teorie sulla materia oscura dandole un volto meno esotico ma più concreto.
Puoi approfondire le teorie sulla materia oscura legata ai buchi neri qui: Perché la materia oscura deve esistere? e qui: Buchi neri al posto della materia oscura
mappa e posizione del sistema stellare H£ 6819 nella costellazione australe del telescopio
rappresentazione artistica del sistema stellare HR 6819. E' possibile vedere la stella più esterna QV Tel Aa (orbita azzurra esterna) che ruota attorno alla gigante azzurra QV Tel Aa (orbita azzurra più interna) che orbita a sua volta assieme al baricentro di massa condiviso con il buco nero (orbita rossa) - immagine wikipedia CC BY 4.0
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