Ecco come gli astronomi americani hanno contribuito a scoprire una galassia “al livello del Bigfoot”

SALT LAKE CITY – In una galassia larga diversi anni luce e vecchia più di 13 miliardi di anni, è ovvio che le principali scoperte astronomiche avvengano poche e lontane tra loro – e non ha affatto senso.

Omega Centauri, un insieme globale di milioni di stelle, si trova nella galassia della Via Lattea – così denso verso il centro che diventa impossibile distinguere le singole stelle – e può essere visto solo come un minuscolo punto nel cielo notturno dalle latitudini meridionali.

Ma all’interno di questo ammasso si trova qualcosa che gli astronomi hanno cercato e dibattuto per quasi un decennio, qualcosa rivelato da un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università dello Utah e del McPlanck Institute for Astronomy: Omega Centauri ospita un buco nero centrale.

“Questa è una scoperta che capita una volta nella carriera. Ne sono stato entusiasta per nove mesi consecutivi. Ogni volta che ci penso, ho difficoltà a dormire”, ha detto Anil Seth, professore associato di astronomia all’Università di Utah e co-investigatore principale dello studio.

“A livello di Bigfoot.”

IL StareUno studio pubblicato mercoledì sulla rivista Nature ha dimostrato che i buchi neri hanno diversi intervalli di massa.

I buchi neri comuni includono i buchi neri stellari, la cui massa varia da una massa solare a poche decine di masse solari, e i buchi neri supermassicci, che hanno masse fino a miliardi di masse solari.

Tra le cose più difficili che non possono essere rilevate con certezza – per ora – ci sono i buchi neri di massa intermedia, scoperti dal team di ricerca.

“Questi buchi neri di massa intermedia sono un po’ come i buchi neri che vivono nella costellazione del Bigfoot”, ha detto Matthew Whitaker, studente universitario dell’Università dello Utah e coautore dello studio. “Scoprirli è come trovare il primo prova di un buco nero: la gente sarà terrorizzata”.

“Ago in un pagliaio”

Omega Centauri sembra essere il nucleo di una piccola galassia separata la cui evoluzione si è fermata quando è stata inghiottita dalla Via Lattea, secondo lo studio. Lo stato attuale dell’evoluzione delle galassie suggerisce che queste prime galassie avrebbero dovuto contenere buchi neri centrali di dimensioni intermedie che sarebbero cresciuti nel tempo.

Ma come iniziare a cercarne uno?

Seth e Nadine Neumeyer, capogruppo presso il Max Planck Institute e ricercatore principale dello studio, hanno iniziato a cercare come comprendere meglio la storia della formazione di Omega Centauri nel 2019.

Si sono resi conto che se fossero riusciti a trovare stelle in rapido movimento attorno al suo centro, sarebbero stati finalmente in grado di risolvere i problemi che circondano il buco nero centrale nell’ammasso misurando la massa del buco nero.

Questa ricerca delle stelle è caduta nelle mani di Maximilian Haberl, uno studente di dottorato presso l’Istituto Max Planck. Haberle ha guidato lo sviluppo di un vasto catalogo di movimenti stellari nell’ammasso Omega Centauri, misurando le velocità di 1,4 milioni di stelle studiando più di 500 immagini di Hubble dell’ammasso.

La sfida qui era che la maggior parte delle immagini che Haberle aveva a sua disposizione avevano lo scopo di calibrare gli strumenti di Hubble, non di aiutare scoperte scientifiche rivoluzionarie.

Tuttavia, grazie a più di 500 immagini, questa raccolta involontaria di dati ha raggiunto il suo scopo.

“Cercare stelle ad alta velocità e documentare il loro movimento era come cercare un ago in un pagliaio”, ha detto Haberle. Alla fine, Haberle non solo aveva il catalogo più completo fino ad oggi del movimento delle stelle su Omega Centauri, ma trovò anche sette aghi nel suo pagliaio d’archivio: sette stelle in rapido movimento in una piccola regione al centro di Omega Centauri.

Scoperta

Ma il lavoro non si è concluso con la scoperta di queste sette stelle. Grazie alla presenza di sette stelle, ciascuna con velocità e direzioni di movimento diverse, i ricercatori sono riusciti a separare i diversi effetti e a determinare la presenza di un ammasso centrale in Omega Centauri, con la massa di almeno 8.200 soli.

Inoltre, le immagini non indicano alcun oggetto visibile nella posizione di quella massa centrale come ci si aspetterebbe da un buco nero.

Ulteriori analisi hanno portato ad altre buone notizie per la squadra. Come spiega l’articolo, l’unica stella ad alta velocità nell’immagine potrebbe non appartenere a Omega Centauri. Potrebbe trattarsi di una stella fuori dall’ammasso che passa per caso dietro o davanti al centro di Omega Centauri. D’altra parte, l’osservazione di sette stelle di questo tipo non può essere una coincidenza e non lascia spazio a spiegazioni diverse dalla presenza di un buco nero.

È morto.

Andare avanti

Il team ora prevede di basarsi sulle loro enormi scoperte esaminando ulteriormente il nucleo di Omega Centauri. Seth guida un progetto che è stato approvato per utilizzare il telescopio spaziale James Webb per misurare il movimento delle stelle ad alta velocità verso o lontano dalla Terra.

Piace Strumenti del futuro Chiedilo puoi Individua le stelle Con maggiore precisione rispetto a Hubble, l’obiettivo è determinare come le stelle accelerano e come si piegano le loro orbite, anche se questo progetto rimarrà nelle mani delle future generazioni di ricercatori.

Tuttavia, questa scoperta rafforza la tesi che Omega Centauri sia la regione centrale di quella che un tempo era una galassia inghiottita dalla Via Lattea miliardi di anni fa.

Per le persone interessate ad ascoltare direttamente i ricercatori, Seth presenterà i risultati del team l’8 agosto alle 19:00 al Clarke Planetarium IMAX Theatre di Salt Lake City. Nel frattempo è possibile trovare lo studio completo Collegato.

“Penso che accuse straordinarie richiedano prove straordinarie. Questa è una prova davvero straordinaria”, ha detto Seth.