Un candidato buco nero di massa intermedia scoperto grazie a un lampo gamma

Concetto artistico del candidato buco nero di massa intermedia e del lampo gamma da esso deviato (Immagine cortesia Carl Knox, OzGrav)
Concetto artistico del candidato buco nero di massa intermedia e del lampo gamma da esso deviato (Immagine cortesia Carl Knox, OzGrav)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta la scoperta di un candidato buco nero di massa intermedia. Un team di ricercatori ha studiato una lente gravitazionale utilizzando rilevazioni di fotoni che erano parte di un lampo gamma per calcolare la massa della lente basandosi sul ritardo causato dalla deviazione dei fotoni del suo “eco”. Il risultato è che la massa dell’oggetto che agisce come lente gravitazionale è stata stimata in circa 55.000 volte quella del Sole. La natura dell’oggetto non è certo ma l’analisi dei dati favorisce nettamente l’ipotesi che si tratti di un buco nero di massa intermedia, un tipo di buco nero raro e soprattutto molto elusivo.

Gli astronomi James Paynter, Rachel Webster ed Eric Thrane hanno provato a cercare tracce di buchi neri di massa intermedia sfruttando i loro possibili effetti di lente gravitazionale sulle emissioni generate dai lampi gamma. La massa di un buco nero di massa intermedia, tra 100 e 100.000 volte quella del Sole, può essere sufficiente a generare una lente gravitazionale e quindi a curvare la luce che passa vicino ad esso. I dati relativi a 2.700 lampi gamma rilevati dallo strumento BATSE (Burst & Transient Source Experiment) del Compton Gamma Ray Observatory della NASA sono stati esaminati dai tre astronomi a tale scopo.

La ricerca ha avuto successo con l’analisi dei dati relativi al lampo gamma catalogato come GRB 950830, rilevato il 30 agosto 1995. Una parte dei fotoni emessa da quel lampo gamma è arrivata con un ritardo di circa 390 millisecondo, una sorta di eco. Si tratta di un evento normale quando emissioni elettromagnetiche vengono in parte deviate da una lente gravitazionale. I ricercatori hanno calcolato le caratteristiche della distorsione nello spazio necessaria a generare quel ritardo ed è risultato che l’oggetto doveva avere una massa circa 55.000 volte quella del Sole, la massa di un buco nero di massa intermedia.

Questo tipo di buco nero potrebbe essere un oggetto primordiale creato quando l’universo era giovanissimo, prima della formazione delle prime stelle e galassie. Potrebbe trattarsi di un “seme” di un buco nero supermassiccio che nel corso del tempo acquisisce massa inghiottendo i materiali circostanti fino a diventare milioni di volte più massiccio del Sole. Finora si tratta di studi teorici perché i buchi neri di massa intermedia sembrano quasi impossibili da trovare, perciò questo studio offre nuove possibilità interessanti.

I ricercatori hanno stimato che potrebbero esserci 46.000 buchi neri di massa intermedia nella Via Lattea e vicino ad essa. Anche in questo caso si tratta di calcoli teorici e non è neppure certo che l’oggetto che ha deviato le emissioni del lampo gamma GRB 950830 sia di quel tipo. Le probabilità favoriscono decisamente quest’interpretazione ma l’incertezza prova ancora una volta quanto sia difficile identificare questi oggetti invisibili. Si tratta di una delle frontiere dell’astronomia e gli studi degli ultimi anni stanno aiutando a capire meglio e a trovare questi oggetti estremi, anche per valutare l’influenza che hanno sulle galassie che li ospitano.

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