Baby-stelle Accanto al Buco Nero

Baby-stelle Accanto al Buco Nero

Secondo un nuovo studio, l’oggetto G2, in orbita pericolosamente ravvicinata al buco nero supermassiccio della Via Lattea, non è una nube gassosa, come si pensava, ma è composto da tre giovani stelle circondate da una coltre di gas e polveri.

A partire da una quindicina di anni fa, gli astronomi hanno scoperto nel cuore della Via Lattea vari oggetti insoliti che hanno l’aspetto di nubi gassose, ma si comportano come stelle, volteggiando ad alta velocità nei pressi del buco nero supermassiccio della nostra galassia, Sagittarius A*. Nel corso del tempo gli astronomi ipotizzarono che questi oggetti misteriosi potessero essere in realtà grandi stelle derivanti da fusioni stellari, rimaste avvolte in una coltre di gas e polveri insolitamente densa. In effetti gli oggetti appaiono compatti per gran parte del tempo, ma assumono una forma allungata quando le loro orbite li portano più vicini al buco nero gigante, come se fossero nubi gassose. Nel 2012 venne identificato uno di questi oggetti, chiamato G2, che raggiunse il suo massimo avvicinamento al buco nero supermassiccio nel 2014, ad una distanza dal buco nero pari a circa 3.000 volte il raggio dell’orizzonte degli eventi.

Era previsto che questo pericoloso incontro con un buco nero distruggesse G2, e che gran parte del suo materiale gassoso venisse divorato da Sgr A*, provocando un aumento della luminosità nelle zone circostanti l’orizzonte degli eventi, man mano che il materiale veniva ingurgitato. Ma Sgr A* è rimasto relativamente tranquillo, senza nessun visibile incremento dell’attività. Inoltre il gas appartenente al guscio esterno di G2 si è straordinariamente allungato, mentre la parte interna non ha subìto analogo processo, sopravvivendo all’incontro con il buco nero. Questo costituiva una prova della presenza di un oggetto stellare all’interno di G2.

In aggiunta, altri fattori hanno portato a controverse discussioni sulla reale natura di G2: la sua temperatura è circa due volte più elevata rispetto a quella delle nubi di polvere circostanti. Le stelle nelle vicinanze potrebbero aver riscaldato G2, ma questo non spiega perché tutte le altre sorgenti note di gas e polveri al centro della galassia mostrano una temperatura molto più bassa. Anche l’avvicinarsi al buco nero potrebbe aver provocato un aumento di temperatura in G2, ma questa ipotesi non spiega perché la temperatura dell’oggetto è rimasta costante per un lungo periodo di tempo, nonostante la variazione di distanza dal buco nero. Sostanzialmente, G2 deve essere qualcosa di più di una nube di gas e polveri.

I risultati di un nuovo studio condotto da scienziati dell’Università di Colonia e pubblicato su The Astrophysical Journal, suggeriscono che in realtà G2 è formato da tre stelle distinte molto giovani, con età attorno a un milione di anni. “Abbiamo avuto l’opportunità di osservare il centro della nostra galassia varie volte con il Very Large Telescope. Insieme con i dati d’archivio del Southern Observatory siamo riusciti a coprire un periodo dal 2005 al 2019”, afferma Florian Peißker, primo autore dello studio. “Il fatto che G2 sia formato in realtà da tre stelle in evoluzione è sensazionale”. La scoperta apre una serie di questioni da risolvere, ad esempio da dove provengano queste giovani stelle. L’ambiente estremo e ricco di radiazioni nocive nei pressi di un buco nero supermassiccio non è esattamente il luogo più adatto in cui possano formarsi  stelle.

Nel centro della nostra galassia le interazioni gravitazionali sono molto più forti, i campi magnetici sono più potenti: è il luogo in cui si verificano i fenomeni astrofisici estremi. Le stelle si formano dal collasso gravitazionale di nubi di gas e polveri, ma è difficile che questo processo possa avere luogo vicino al centro della Via Lattea, dal momento che la gravità del temibile buco nero distrugge le nubi nelle vicinanze, prima che le stelle possano nascere al loro interno. È possibile che le stelle siano migrate da regioni più distanti, ma, data la giovane età, non possono aver percorso molta strada. Il centro galattico, in realtà, ospita una popolazione particolare di giovani stelle, l’S-cluster e G2 potrebbe derivare da questo ammasso. Le stelle potrebbero essersi formate nella medesima nube, formando un ammasso che in seguito si è dissolto, con le singole stelle che ora percorrono orbite differenti attorno a Sgr A*. “I nuovi risultati forniscono indizi unici sui processi in azione attorno ai buchi neri. Possiamo utilizzare l’ambiente di SgrA* come base per saperne di più sull’evoluzione e sui meccanismi all’opera in altre galassie in angoli completamente differenti del nostro Universo”, conclude Peißker.

Nell’immagine impressione artistica di un buco nero supermassiccio
Image credit: Alain Riazuelo / CC BY-SA 2.5.

https://phys.org/news/2021-12-infant-stars-center-galaxy.html