Una concentrazione di buchi neri nell’ammasso globulare NGC 6397

L'ammasso globulare NGC 6397 visto da Hubble (Immagine NASA, ESA, and T. Brown and S. Casertano (STScI) Acknowledgement: NASA, ESA, and J. Anderson (STScI))
L’ammasso globulare NGC 6397 visto da Hubble (Immagine NASA, ESA, and T. Brown and S. Casertano (STScI). Acknowledgement: NASA, ESA, and J. Anderson (STScI))

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta prove della presenza di un gruppo di buchi neri nell’ammasso globulare NGC 6397. Eduardo Vitral e Gary A. Mamon dell’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP) hanno usato osservazioni condotte con il telescopio spaziale Hubble e la sonda spaziale Gaia per studiare il nucleo di NGC 6397 aspettandosi di trovare prove della presenza di un buco nero di massa intermedia che costituiva una massa nascosta ma le analisi dei movimenti delle stelle all’interno dell’ammasso hanno indicato la presenza di vari buchi neri di massa stellare.

Distante circa 7.800 anni luce dalla Terra, l’ammasso globulare NGC 6397 è uno dei più vicini alla Terra. In questi ammassi la luminosità aumenta con l’avvicinamento al loro nucleo fino ad arrivare a una certa distanza da esso ma questo è un cosiddetto ammasso dal nucleo collassato perché ha subito un processo che porta a una crescita costante della luminosità fino al nucleo.

Gli ammassi globulari sono molto antichi e NGC 6397 sembra un caso estremo perfino nella sua categoria dato che sembra antico quasi quanto l’universo. Questi ammassi sono normalmente molto densi e ciò favorisce interazioni stellari che, nel caso di buchi neri, possono portare a fusioni e quindi alla formazione di buchi neri di massa intermedia. Essi sono a metà strata tra i buchi neri di massa stellare e i buchi neri supermassicci ma finora sono stati trovati solo alcuni candidati. La conseguenza è che ci sono ancora parecchie discussioni attorno a essi.

Eduardo Vitral e Gary A. Mamon speravano di trovare almeno un candidato buco nero di massa intermedia nell’ammasso globulare NGC 6397. Per cercarne le tracce hanno analizzato informazioni raccolte con il telescopio spaziale Hubble nel corso di parecchi anni e nella Data Release 2 della sonda spaziale Gaia. Ciò significa immagini ma anche dati sui movimenti delle stelle all’interno di NGC 6397.

I due ricercatori hanno potuto così analizzare le interazioni in atto tra quelle stelle e il risultato è stato che hanno trovato prove importanti della presenza di una massa invisibile nelle regioni centrali dell’ammasso globulare NGC 6397. La sorpresa è arrivata quando hanno scoperto che quella massa non era puntiforme bensì estesa ad alcuni punti percentuali della dimensione dell’ammasso. Poteva trattarsi solo di resti di stelle massicce che sono precipitati verso il centro dell’ammasso a causa di interazioni gravitazionali con altre stelle meno massicce. I modelli di evoluzione stellare hanno portato i ricercatori a concludere che almeno la maggior parte di quella massa invisibile dev’essere formata da buchi neri di massa stellare.

Eduardo Vitral ha fatto notare che lo studio condotto assieme a Gary Mamon è il primo a fornire sia la massa che l’estensione di quello che sembra essere un insieme che include soprattutto buchi neri in un ammasso globulare dal nucleo collassato.

Questo studio ha fornito risultati diversi da quelli che i ricercatori speravano ma sono comunque molto interessanti. La concentrazione di buchi neri nell’ammasso globulare NGC 6397 aumenta la possibilità di fusioni con la generazione di onde gravitazionali che potrebbero essere rilevate. Si tratterebbe di nuove possibilità di studiare questo e altri ammassi globulari che potrebbero avere caratteristiche simili.

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