Scoperta la prima stella binaria vicino al buco nero supermassiccio della nostra galassia

Un team internazionale di ricercatori ha individuato una stella binaria in orbita vicino a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia. È la prima volta che una coppia stellare viene trovata nelle vicinanze di un buco nero supermassiccio. La scoperta, basata sui dati raccolti dal Very Large Telescope dell’ESO ci aiuta a capire come le stelle sopravvivono in ambienti con gravità estrema e potrebbe aprire la strada alla scoperta di pianeti vicini a Sagittarius A*.

“I buchi neri non sono così distruttivi come pensavamo”, afferma Florian Peißker, ricercatore presso l’Università di Colonia, in Germania, e autore principale dello studio pubblicato oggi su Nature Communications.

Le stelle binarie, coppie di stelle che orbitano l’una intorno all’altra, sono molto comuni nell’Universo, ma non erano mai state trovate prima vicino a un buco nero supermassiccio, dove l’intensa gravità può rendere instabili i sistemi stellari.

Questa nuova scoperta mostra che alcune binarie possono prosperare brevemente, anche in condizioni distruttive.

D9, come viene chiamata la stella binaria appena scoperta, è stata rilevata appena in tempo: si stima che abbia solo 2,7 milioni di anni, e la forte forza gravitazionale del vicino buco nero probabilmente lo farà fondere in un’unica stella entro un solo milione di anni, un lasso di tempo molto ristretto per un sistema così giovane.

“Questo fornisce solo una breve finestra sulle scale temporali cosmiche per osservare un tale sistema binario – e ci siamo riusciti!” spiega la coautrice Emma Bordier, ricercatrice presso l’Università di Colonia ed ex studentessa dell’ESO.

Per molti anni, gli scienziati hanno anche pensato che l’ambiente estremo vicino a un buco nero supermassiccio impedisse la formazione di nuove stelle.

Diverse giovani stelle trovate nelle immediate vicinanze di Sagittarius A* hanno smentito questa ipotesi.

La scoperta della giovane stella binaria dimostra ora che anche le coppie stellari hanno il potenziale per formarsi in queste condizioni difficili.

“Il sistema D9 mostra chiari segni della presenza di gas e polvere intorno alle stelle, il che suggerisce che potrebbe trattarsi di un sistema stellare molto giovane che deve essersi formato nelle vicinanze del buco nero supermassiccio”, spiega il co-autore Michal Zajaček, ricercatore presso l’Università Masaryk, Repubblica Ceca, e l’Università di Colonia.

La binaria appena scoperta è stata trovata in un denso ammasso di stelle e altri oggetti in orbita attorno a Sagittarius A*, chiamato ammasso S. I più enigmatici in questo ammasso sono gli oggetti G, che si comportano come stelle ma sembrano nubi di gas e polvere.

È stato durante le osservazioni di questi oggetti misteriosi che il team ha trovato un modello sorprendente in D9. I dati ottenuti con lo strumento ERIS del VLT, combinati con i dati d’archivio dello strumento SINFONI, hanno rivelato variazioni ricorrenti nella velocità della stella, indicando che D9 era in realtà due stelle in orbita l’una intorno all’altra.

“Pensavo che la mia analisi fosse sbagliata”, dice Peißker, “ma il modello spettroscopico copriva circa 15 anni, ed era chiaro che questa rilevazione è davvero la prima binaria osservata nell’ammasso S“.

I risultati gettano nuova luce su ciò che potrebbero essere i misteriosi oggetti G.

Il team propone che potrebbero effettivamente essere una combinazione di stelle binarie che non si sono ancora fuse e il materiale rimanente da stelle già fuse.

La natura precisa di molti degli oggetti in orbita attorno a Sagittarius A*, così come il modo in cui potrebbero essersi formati così vicino al buco nero supermassiccio, rimangono un mistero.

Ma presto, l’aggiornamento GRAVITY+ all’interferometro del VLT e allo strumento METIS sull’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, in costruzione in Cile, potrebbe cambiare le cose.

Entrambe le strutture consentiranno al team di effettuare osservazioni ancora più dettagliate del centro galattico, rivelando la natura degli oggetti conosciuti e scoprendo senza dubbio più stelle binarie e sistemi giovani.

“La nostra scoperta ci permette di speculare sulla presenza di pianeti, dal momento che questi si formano spesso attorno a giovani stelle. Sembra plausibile che l’individuazione di pianeti nel centro galattico sia solo una questione di tempo“, conclude Peißker.

 

Immagine: ESO/F. Peißker et al., S. Guisard