Gli astronomi della missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea (ESA) hanno scoperto il buco nero stellare più massiccio della nostra galassia e il più vicino alla Terra (ad oggi). Si trova a soli 2.000 anni luce dal nostro pianeta.
Stiamo parlando di Gaia BH3, una massa di 33 masse solari e un raggio di circa 97 chilometri. Dopo di lui, il secondo buco nero stellare più massiccio conosciuto nella nostra galassia è Cygnus X-, con 21 masse solari.
Di fronte alla notizia di un buco nero vicino alla Terra, l’ombra della finzione cresce: quanto tempo ci vorrà per divorarci ?
Gaia BH3 è enorme, ma non mangerà nessuno (solo il materiale stellare circostante). E in assoluto non è il buco nero più massiccio: questo primato spetta a Sagittarius A*, situato al centro della Via Lattea.
La differenza tra Gaia BH3 e Sagittario A*
Gli astronomi, sempre più precisi, distinguono diversi tipi di buchi neri: di origine stellare e supermassicci. Inoltre esiste un terzo gruppo, i cosiddetti buchi neri primordiali, originati nei primi istanti dell’universo. Fino ad oggi non sono stati osservati buchi neri primordiali, ma sono stati osservati buchi neri stellari e supermassicci.
Quelli di origine stellare, con masse che vanno da tre a decine di volte la massa solare, si annidano nella nostra galassia (come quella recentemente scoperta, Gaia BH3). Sono davvero una “piccolezza cosmica” rispetto a quelli del secondo gruppo, milioni di volte più massicci del nostro Sole. Generalmente questi colossi si trovano al centro della maggior parte delle galassie, compresa la nostra, come nel caso di Sagittarius A*.
Buchi neri stellari rilevati fino ad oggi
I buchi neri di tipo stellare si formano alla fine della vita di una stella massiccia. Quando esaurisce tutto il suo combustibile, il suo nucleo (che è il luogo dove avvengono le reazioni termonucleari che generano la sua energia) collassa su se stesso e comprime la stella morta verso una regione di dimensione zero e densità infinita: la singolarità.
Si stima che nella Via Lattea ci siano tra 10 milioni e un miliardo di buchi neri stellari, con masse superiori a 3 volte quella del nostro Sole. Anche se questo numero elevato potrebbe rappresentare un pericolo per il nostro pianeta, non dobbiamo preoccuparci.
Il vero pericolo di un buco nero sarebbe quello di avvicinarsi troppo ad esso (in particolare, a una regione chiamata “orizzonte degli eventi”). Sebbene Gaia BH3 sia “relativamente vicina” in termini astronomici, siamo molto lontani da questa superficie di non ritorno. E lo stesso vale per i buchi neri stellari che popolano la Via Lattea.
Infatti, se il nostro Sole venisse sostituito in questo preciso momento da un buco nero di massa equivalente, il nostro pianeta continuerebbe a orbitare attorno a questo nuovo oggetto, con un raggio di soli 3 km, proprio come fa adesso.
Tra i buchi neri stellari della nostra galassia, la missione Gaia ne aveva precedentemente scoperti due: Gaia BH1, a soli 1.500 anni luce da noi (ma 3 volte meno massiccio di BH3), e Gaia BH2, a 3.800 anni luce da noi Terra e con 9 masse solari (la meno massiccia delle tre).
La stella e il buco nero stellare Gaia BH3
Insieme a Gaia BH3, una stella gigante con una massa leggermente inferiore al nostro Sole (e con un raggio 5 volte maggiore) orbita attorno al centro di massa comune di questo peculiare sistema binario, situato nella costellazione dell’Aquila. L’osservatorio spaziale Gaia ha rilevato la stella gigante. Apparentemente nulla di particolare nella Via Lattea.
Tuttavia, dopo 5 anni di osservazioni astronomiche, gli scienziati giunsero alla conclusione che il movimento di questa stella non corrispondeva a quello di una stella solitaria. Doveva esserci un compagno invisibile molto più massiccio di lui, cioè un buco nero di origine stellare (Gaia BH3) fino a 50 volte la massa della sua stella compagna.
La stella gigante descrive un’orbita fortemente ellittica attorno a Gaia BH3 (con un periodo di rotazione di circa 11,6 anni) e raggiunge una distanza massima di separazione di 29 unità astronomiche. Cioè l’equivalente della distanza tra il Sole e Nettuno.
Nel suo periastro (o distanza di avvicinamento minimo), la distanza tra i due oggetti è ridotta a 4,5 unità astronomiche (simile alla separazione tra il Sole e Giove).
Come è stato scoperto il buco nero Gaia BH3
Utilizzando i dati della missione Gaia, gli astronomi hanno osservato un particolare movimento di “oscillazione” nella nostra stella gigante, imposto da un oggetto molto massiccio: il buco nero stellare Gaia BH3.
Questo metodo di rilevamento – chiamato metodo della velocità radiale – è ampiamente utilizzato per trovare esopianeti. Si basa sulla rilevazione delle variazioni della velocità di una stella quando un oggetto compatto (e invisibile) le ruota attorno. Nel nostro caso è la stella che orbita attorno al buco nero e questo metodo è pienamente applicabile.
Mentre questa stella sconosciuta ruota attorno alla sua stella, la sua influenza gravitazionale provoca un movimento avanti e indietro della stella ospite, spostando lo spettro di assorbimento di quest’ultima a causa dell’effetto Doppler.
In questo modo, osservando lo spettro di una determinata stella possiamo dedurre se si muove periodicamente per l’influenza gravitazionale di una compagna invisibile e dedurre dettagli sulla massa e sull’orbita di quest’ultima.
D’altra parte, per confermare questa scoperta, la missione Gaia ha utilizzato dati provenienti da osservatori terrestri come il Very Large Telescope (VLT) in Cile, consentendo di misurare con straordinaria precisione la massa del buco nero stellare Gaia BH3.
Il moto retrogrado del sistema binario Gaia BH3
Un’altra caratteristica da tenere in considerazione di questo sistema stella-buco nero è il suo stesso movimento attraverso il cosmo. Sebbene attualmente si trovi vicino al piano della nostra galassia, questa particolare coppia si trova nei dintorni della Via Lattea (il cosiddetto alone galattico).
Ma ancora di più, Gaia BH3 segue un moto retrogrado nel suo viaggio attraverso il cosmo, muovendosi nella direzione opposta alla maggior parte delle stelle della nostra galassia (compreso il Sole).
È prevedibile che le future osservazioni della missione Gaia (in collaborazione con osservatori terrestri come il VLT) riveleranno nuovi dati sul nostro nuovo compagno nella Via Lattea, in particolare se sta divorando la materia circostante. Ma no, non inghiottirà la Terra.
