Si tratta di una scoperta astronomica: un team internazionale di scienziati, in cui la Francia ha avuto un ruolo di primo piano, ha rilevato il buco nero stellare più massiccio mai osservato nella nostra galassia. La sua massa impressionante è equivalente a 33 volte quella del Sole, molto più grande di quanto previsto dai modelli di evoluzione stellare. E questo buco nero, chiamato Gaia BH3, è molto vicino alla Terra, essendo situato a meno di 2.000 anni luce di distanza nella costellazione dell’Aquila.
Per fare un confronto, la maggior parte dei buchi neri di origine stellare conosciuti nella Via Lattea hanno una massa equivalente o inferiore a 10 volte quella del Sole. Gaia BH3 è quindi l’unica ad avere una massa paragonabile a quella dei buchi neri rilevati in galassie lontane tramite le onde gravitazionali. Ma è molto più piccolo dei buchi neri “supermassicci” ospitati nel cuore delle galassie e di cui non conosciamo l’origine. La maggior parte dei buchi neri della nostra galassia sono detti stellari perché nascono dal collasso di una stella massiccia, la quale, finendo di bruciare, ricade su se stessa.
Il satellite Gaia ha rilevato anomalie nel movimento di una stella
Questa scoperta è stata possibile grazie alla sonda Gaia, dell’Agenzia spaziale europea (ESA), che ha rilevato anomalie nel movimento di una stella, suggerendo la presenza di un massiccio compagno invisibile, vale a dire un buco nero. “ Gaia BH3 è stata scoperta grazie alle misurazioni effettuate dal satellite Gaia che ci permettono di determinare la distanza delle stelle, il loro movimento all’interno della nostra galassia e di sapere se quelle che vediamo sono stelle singole o se hanno una compagna », spiega Pasquale Panuzzo, del CNRS, primo autore dello studio pubblicato sulla rivista Astronomia e astrofisica. E, proprio, nel caso di Gaia BH3, “ abbiamo visto una stella in orbita attorno a un oggetto che non sembrava emettere luce. L’unica spiegazione plausibile è che questo oggetto oscuro sia un buco nero “. Gli astronomi hanno confermato l’esistenza di Gaia BH3 combinando i dati di Gaia con quelli degli osservatori a terra, incluso il Very Large Telescope dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO), situato nel deserto di Atacama in Cile. Le indagini astrometriche e spettroscopiche di Gaia nel corso di diversi anni permettono di identificare i cosiddetti buchi neri dormienti, grazie alle misurazioni dei disturbi che provocano alla stella compagna in orbita attorno ad essa. È stato così possibile identificare il buco nero dormiente BH3, situato troppo lontano dalla sua stella per poterne estrarre materia e quindi non emettente alcuna radiazione di raggi X, che avrebbe permesso di rilevarlo direttamente. Un simile “sistema binario”, composto dal buco nero Gaia BH3 e da una stella molto povera di metalli, rivela che quest’ultima è molto antica. E anche molto raro, poiché questo tipo di stelle antecedenti alla generazione del nostro Sole rappresenta solo circa l’1% delle stelle della nostra Via Lattea. La scoperta di un fenomeno così eccezionale è addirittura, secondo Pasquale Panuzzo, frutto del caso: “ Ho scoperto questo eccezionale sistema binario controllando la qualità delle orbite dei sistemi binari rilevati da una versione preliminare del software di elaborazione dati astrometrici scritto dai miei colleghi. »
La natura di questo buco nero è sconcertante
Ma il punto più importante di questa scoperta è che permette di stabilire il legame tra le osservazioni effettuate con i telescopi per onde gravitazionali in galassie distanti e la nostra. Ciò supporta l’ipotesi che i buchi neri di massa elevata rilevati in queste galassie siano stati prodotti dal collasso di stelle primitive massicce e povere di metalli. “ Alcuni modelli di evoluzione stellare, spiega Pasquale Panuzzo, prevedere che buchi neri stellari così massicci possano essere prodotti solo da un tipo specifico di stella, chiamata stella “povera di metalli”“, Chiproprio cosìt formato all’inizio della formazione della nostra galassia. La stella progenitrice di Gaia, BH3, è esattamente di questo tipo. » E come se tutto ciò non bastasse, le misurazioni di Gaia hanno evidenziato anche un altro fenomeno: questa coppia Gaia BH3 e la stella che l’accompagna orbitano in direzione opposta alle stelle del disco galattico.
La natura di Gaia BH3 è così sconcertante che il team di ricercatori ha deciso di rendere disponibili i dati in anticipo per consentire ad altri astronomi di studiare questo buco nero e la sua storia, senza attendere la pubblicazione completa dei dati, prevista per fine 2025-inizio del 2026. La scoperta di questo buco nero a una distanza relativamente piccola sulla scala della nostra galassiasottolinea Pasquale Panuzzo, solleva la questione della frequenza di questi buchi neri. Con la prossima pubblicazione dei dati Gaia avremo un quadro più chiaro del problema, ma sicuramente anche tante altre affascinanti sorprese. »
