C'è sempre qualcosa di nuovo ed eccitante che accade nel campo della ricerca sui buchi neri. Albert Einstein pubblicò per la prima volta il suo libro che spiegava la teoria generale della relatività, che descriveva i buchi neri, nel 1922. Cento anni dopo, gli astronomi ricevettero immagini reali del buco nero al centro della Via Lattea. In un recente articolo, un team di astronomi descrive un'altra nuova entusiasmante scoperta: il primo buco nero "dormiente" scoperto al di fuori della galassia.
I buchi neri dormienti sono buchi neri che non emettono luce visibile. In quanto tali, sono notoriamente difficili da trovare. Questa nuova scoperta è entusiasmante perché fornisce informazioni sulla formazione e l'evoluzione dei buchi neri. Queste informazioni sono vitali per comprendere le onde gravitazionali e altri fenomeni astronomici.
VFTS 243 è un sistema binario, ovvero è costituito da due oggetti che ruotano attorno a un centro di massa comune. Il primo oggetto è una stella blu molto calda con una massa 25 volte quella del Sole, e il secondo è un buco nero 9 volte più massiccio del Sole. VFTS 243 si trova nella Nebulosa Tarantola nella Grande Nube di Magellano, una galassia compagna della Via Lattea situata a circa 163 anni luce dalla Terra.
Il buco nero in VFTS 243 è considerato dormiente perché non emette nulla. Ciò è in netto contrasto con altri sistemi binari in cui viene registrata una forte emissione di raggi X dal buco nero.
Il buco nero ha un diametro di circa 54 km e fa impallidire la stella energetica, che è circa 200 volte più grande. Entrambi ruotano rapidamente attorno al baricentro comune. Anche con i telescopi più potenti, il sistema appare visivamente come un singolo punto blu.
Gli astronomi sospettano che la Via Lattea e la Grande Nube di Magellano ospitino centinaia di tali sistemi binari con buchi neri che non emettono raggi X. I buchi neri si vedono meglio quando strappano materia da una stella compagna, un processo noto come "alimentazione".
L'alimentazione produce un disco di gas e polvere che circonda il buco nero. Quando il materiale del disco cade nel buco nero, l'attrito riscalda il disco di accrescimento a milioni di gradi. Questi dischi di materia caldi emettono molti raggi X. Il primo buco nero scoperto in questo modo è stato il famoso sistema Swan X-1.
Gli astronomi sanno da tempo che VFTS 243 è un sistema binario, ma non è chiaro se il sistema sia una coppia di stelle o una danza tra una singola stella e un buco nero. Per determinare cosa fosse vero, il team che studiava il sistema binario ha utilizzato una tecnica chiamata districante spettrale. Questo metodo divide la luce da VFTS 243 nelle sue lunghezze d'onda, in modo simile a ciò che accade quando la luce bianca colpisce un prisma e vengono creati colori diversi.
Questa analisi ha mostrato che la luce del VFTS 243 proveniva da un'unica sorgente anziché da due stelle separate. In assenza di radiazione dalla compagna della stella, l'unica conclusione possibile era che il secondo corpo nel sistema binario è un buco nero, e quindi il primo buco nero dormiente scoperto al di fuori della Via Lattea.
La maggior parte dei buchi neri con una massa inferiore a 100 Soli si sono formati a seguito del collasso di una stella massiccia. Quando ciò accade, c'è spesso una potente esplosione nota come supernova. Il fatto che il buco nero nel sistema VFTS 243 si trovi in un'orbita circolare con la stella è una forte evidenza che non c'è stata alcuna esplosione di supernova che altrimenti avrebbe espulso il buco nero dal sistema o almeno interrotto l'orbita. Invece, la stella progenitrice sembra essere collassata per formare un buco nero senza esplodere.
La massiccia stella nel sistema VFTS 243 vivrà solo per altri 5 milioni di anni, un momento per gli standard astronomici. La morte della stella dovrebbe portare alla formazione di un altro buco nero, trasformando il sistema VFTS 243 in un buco nero binario.
Ad oggi, gli astronomi hanno scoperto circa 100 eventi in cui i doppi buchi neri si fondono e creano increspature nello spazio-tempo. Ma come si formano questi sistemi binari di buchi neri è ancora sconosciuto, motivo per cui VFTS 243 e sistemi simili ancora da scoprire sono così importanti per la ricerca futura. Forse la natura ha un senso dell'umorismo, dal momento che i buchi neri, sebbene siano gli oggetti più oscuri esistenti e non emettano luce, fanno invece luce sulla nostra comprensione fondamentale dell'universo.
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