C’è un buco nero supermassiccio in rotta di collisione con la Via Lattea, la nostra galassia
Un buco nero supermassiccio in rotta di collisione con la Via Lattea, la galassia in cui si trova anche la Terra. È quanto emerso da un nuovo studio che ha determinato la presenza del gigante nel cuore della Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea destinata a “schiantarsi” contro la nostra in un lontano futuro. L'impatto, o più correttamente, la fusione, avverrà fra moltissimo tempo e non deve preoccuparci troppo; l'essere umano, infatti, se non sarà già diventato una specie multiplanetaria, quando si verificherà questo incontro tra colossi sarà già estinto sulla Terra, a causa della trasformazione del Sole in una gigante rossa (sempre che non si estingua prima per altre ragioni). Resta comunque il fascino di un evento straordinario che porterà grandi stravolgimenti nella nostra galassia.
A determinare che anche la Grande Nube di Magellano possiede un buco nero supermassiccio al suo centro e che in futuro sarà destinato a collidere con la Via Lattea è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati statunitensi del Centro di Astrofisica dell'Harvard-Smithsonian, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti il Dipartimento di Astronomia del California Institute of Technology (CALTECH) di Pasadena, il Center for Computational Astrophysics – Flatiron Institute della Simons Foundation e il Racah Institute for Physics dell'Università Ebraica di Gerusalemme (Israele). I ricercatori, coordinati dal professor Jiwon Jesse Han dell'ateneo americano, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver condotto diverse simulazioni con i dati di GAIA (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics), che ha mappato con estrema precisione la posizione di moltissime stelle, circa 1 miliardo. Proprio dall'analisi della posizione e degli spostamenti di alcune di queste stelle è stata calcolata la presenza del buco nero supermassiccio.
Com'è noto, i buchi neri si chiamano così perché sono invisibili ai nostri strumenti – nemmeno la luce sfugge dopo essere stata inghiottita oltre l'orizzonte degli eventi – e l'unico modo per determinare la loro presenza è verificare l'impatto sul materiale circostante, che viene influenzato gravitazionalmente. Le prime immagini di Sagittarius A* (l'enorme cuore di tenebra nel cuore della Via Lattea) e del buco nero supermassiccio di M87 ottenute dal progetto Event Horizon Telescope sono delle “ciambelle” proprio come previsto dalla relatività, dove il buco nero al centro è circondato da enormi flussi di gas e materiale turbinante (questi si possono vedere). Possiamo determinare la presenza del buco nero anche dal modo in cui influenza l'orbita e gli spostamenti di oggetti nei loro pressi, come le stelle. Nel caso del nuovo studio, il professor Han e colleghi si sono concentrati su un particolare tipo di stelle chiamate stelle di sequenza principale di tipo B, che non sono legate all'alone esterno della Via Lattea. Si tratta di stelle dette “iperveloci” che vengono espulse attraverso un processo chiamato meccanismo di Hills; in parole semplici è un fenomeno di perturbazione da parte di un buco nero supermassiccio su un sistema binario di stelle, in cui una viene catturata dalla forza di gravità del colosso, l'altra viene espulsa a velocità mostruose verso lo spazio profondo.
Analizzando i dati di GAIA, gli scienziati hanno osservato il comportamento peculiare di 21 di queste stelle. Dal loro movimento – ricostruito attraverso un'apposita simulazione al computer – è stato calcolato che metà sono diventate iperveloci a causa dell'effetto praticato da Sagittarius A*, le altre invece sono invece legate all'effetto della Grande Nube di Magellano. La loro espulsione è coerente con la presenza di un buco nero supermassiccio al centro della galassia satellite, che secondo i calcoli degli scienziati dell’Università di Durham colpirà la Via Lattea fra 2 miliardi di anni. Con essa, pertanto, arriverà anche il buco nero.
Il professor Han e colleghi hanno calcolato che lo spostamento delle stelle iperveloci è coerente con un buco nero supermassiccio caratterizzato da una massa 600.000 volte più grande di quella del Sole, si tratta dunque di un “piccolo” gigante, se così si può dire. Sagittarius A*, del resto, ha una massa di oltre 4 milioni di soli, mentre nello spazio profondo si aggirano mostri con masse di miliardi di volte quella del Sole. Come indicato, la collisione tra la Grande Nube di Magellano e la nostra galassia avverrà quando sulla Terra noi non ci saremo più, ma è comunque significativo prevedere questo fenomeno incredibile e affascinante, che in un lontanissimo futuro porterà i due buchi neri galattici a fondersi e a dare vita a un colosso ancora più massiccio. I dettagli della ricerca “Hypervelocity Stars Trace a Supermassive Black Hole in the Large Magellanic Cloud” sono stati caricati su ArXiv e presentati per la pubblicazione sul The Astrophysical Journal.
