Astronomia: scoperto buco nero di “taglia media”, ha una massa di 2.200 Soli

La sua dimora è il centro dell’ammasso di stelle 47 Tucanae: è qui che il buco nero si è nascosto fino adesso

I famelici buchi neri che popolano l’Universo possono essere molto diversi tra loro, ma tutti quelli conosciuti rientrano sostanzialmente in due categorie.

Ci sono i pesi massimi, buchi neri supermassicci che pesano come milioni o persino miliardi di Soli; e poi ci sono i buchi neri di dimensione ‘stellare’, corrispondenti soltanto a poche masse solari.

Gli astronomi – spiega l’Agenzia Spaziale Italiana – ipotizzano da tempo l’esistenza di buchi neri con massa intermedia, che potrebbe andare indicativamente da 100 a 10.000 Soli. Eppure non era mai stata trovata una prova della presenza di questi black holes di ‘taglia media’.

Fino ad oggi: uno studio appena pubblicato su Nature annuncia la scoperta di un buco nero che rientra esattamente in questa categoria. La nuova ‘famiglia’ è stata chiamata appunto ‘intermediate-mass black hole’ (IMBH), e il peso del primo membro appartenente a questa stirpe ha una massa equivalente a quella di circa 2.200 Soli.

La sua dimora è il centro dell’ammasso di stelle 47 Tucanae: è qui che il buco nero si è nascosto fino adesso, impedendo anche ai più avanzati strumenti di svelarne la natura ‘intermedia’.

Collocato a circa 13.000 anni luce dalla Terra, 47 Tucanae contiene centinaia di migliaia di stelle in una ‘bolla’ cosmica corrispondente ad appena 120 anni luce di diametro. Questo si traduce in un’elevatissima densità stellare, in quello che è un ambiente estremamente attivo dal punto di vista astronomico: qui ‘abitano’ infatti anche due dozzine di pulsar, che in passato sono state un importante oggetto di indagine.

Eppure nessuno aveva scovato prima il buco nero di mezza misura. In genere questi divoratori di materia tradiscono la loro presenza con una forte emissione di raggi X, proveniente dal bollente disco di materiale che li circonda. Non è invece il caso di 47 Tucanae, il cui centro è completamente libero di gas: questo, unito al grande affollamento di stelle dell’ammasso, aveva reso impossibile qualunque ricerca più dettagliata di buchi neri nel cuore dell’ammasso.

Il nuovo studio su Nature è riuscito a superare questo ostacolo studiando il movimento complessivo delle stelle appartenenti a 47 Tucanae.

Il movimento stellare è stato poi ricostruito attraverso simulazioni al computer, che hanno individuato un’alterazione dell’ambiente al centro dell’ammasso. Come se ci fosse un gigante ‘cucchiaio’ cosmico che accelerava alcune stelle: da qui la prima ipotesi della presenza di un IMBH.

La conferma definitiva è poi arrivata dallo studio delle pulsar, i cui segnali radio sono più facilmente misurabili. Anche questi compatti resti si antiche stelle acceleravano in modo anomalo, probabilmente influenzate dal centro di gravità del buco nero di massa intermedia.

Combinando questi dati tra loro, gli scienziati sono risaliti alla massa di questo oggetto celeste di media taglia, che corrisponde appunto a 2.200 masse solari.

“Volevamo trovare questi buchi neri di massa intermedia – spiega Bulent Kiziltan dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysic e leader dello studio – perché sono il nesso mancante tra la massa stellare e quella dei buchi neri supermassicci. Potrebbero essere i semi primordiali che poi crescono nei mostri che oggi osserviamo al centro delle galassie”.