Un recente studio ha rivelato una scoperta sorprendente: Omega Centauri ospita un buco nero centrale, confermando l’ipotesi avanzata da tempo dagli astronomi.
Osservando Omega Centauri con un piccolo telescopio, questo ammasso globulare sembra una spettacolare collezione sferica di stelle, così densa verso il centro che diventa impossibile distinguere le singole stelle. Tuttavia, un recente studio ha rivelato una scoperta sorprendente: Omega Centauri ospita un buco nero centrale, confermando l’ipotesi avanzata da tempo dagli astronomi. Questo buco nero rappresenta l’anello mancante tra i buchi neri di massa stellare, che hanno masse comprese tra una e alcune decine di masse solari, e quelli supermassicci, con masse di milioni o miliardi di volte quella del Sole, situati al centro delle galassie.
Cosa dice il nuovo studio
Secondo la ricerca guidata da Maximilian Häberle del Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg, alla quale ha partecipato anche Mattia Libralato dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, Omega Centauri potrebbe essere il nucleo di una piccola galassia la cui evoluzione è stata interrotta quando è stata inglobata dalla Via Lattea. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, fornisce prove solide dell’esistenza di un buco nero di massa intermedia nel centro di Omega Centauri.
Buchi neri al centro di ammassi globulari
“L’esistenza di buchi neri di massa intermedia al centro degli ammassi globulari è un argomento molto controverso,” spiega Libralato. “Questi oggetti sono elusivi ed è difficile dedurre la loro presenza. In questa analisi sono state trovate sette stelle vicino al centro di Omega Centauri la cui velocità molto elevata e posizione sono compatibili con la presenza di un buco nero con una massa di almeno 8.200 volte quella del Sole al centro dell’ammasso. La scoperta di queste stelle è una delle prove più solide che sia stata raccolta dell’esistenza di un buco nero di massa intermedia.”
Come si evolvono le galassie
La teoria dell’evoluzione delle galassie ipotizza che le prime galassie avessero buchi neri centrali di dimensioni intermedie, che sarebbero cresciuti nel tempo inglobando galassie più piccole o fondendosi con altre galassie. Tuttavia, tali buchi neri sono notoriamente difficili da individuare. Le galassie come la Via Lattea hanno superato quella fase, contenendo ora buchi neri centrali molto più grandi, mentre le galassie nane, essendo difficili da osservare, rendono estremamente complicato rilevare i loro buchi neri centrali con la tecnologia attuale.
Come si è formata Omega Centauri
Nadine Neumayer del Mpia e Anil Seth dell’Università dello Utah hanno avviato nel 2019 un progetto di ricerca mirato a migliorare la comprensione della storia della formazione di Omega Centauri, identificando le stelle in rapido movimento attorno al buco nero centrale e misurandone la massa. Häberle, uno studente di dottorato al Mpia, ha guidato il lavoro creando un enorme catalogo con i movimenti di 1,4 milioni di stelle in Omega Centauri. Utilizzando oltre 500 immagini del telescopio Hubble, Häberle ha trovato sette stelle in rapido movimento vicino al centro di Omega Centauri, dove non è visibile nessun oggetto. Queste stelle, con diverse velocità e direzioni di movimento, hanno permesso di determinare la presenza di una massa centrale di almeno 8.200 masse solari.
Un buco nero vicinissimo
A una distanza di circa 18.000 anni luce, questo è l’esempio più vicino di un buco nero massiccio. Infatti, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea dista circa 27.000 anni luce da noi. Questa rilevazione non solo promette di risolvere il dibattito decennale sui buchi neri di massa intermedia in Omega Centauri, ma fornisce anche il miglior candidato finora per un buco nero di massa intermedia.
L’efficienza di Hubble
“Negli ultimi 10 anni, l’astrometria e lo studio della cinematica interna degli ammassi globulari hanno vissuto un Rinascimento grazie alla missione Gaia,” ricorda Libralato. “Tuttavia, regioni affollate come il centro degli ammassi globulari sono difficili da studiare anche con Gaia, lasciando Hubble come unica risorsa. Il lavoro di Maximilian dimostra che anche dopo più di 30 anni dal suo lancio, il telescopio Hubble è uno dei migliori strumenti per ottenere astrometria di alta precisione in regioni estremamente affollate.”
Cosa dobbiamo aspettarci
Neumayer, Häberle e i loro colleghi ora intendono studiare il centro di Omega Centauri con ancora maggiore dettaglio. Hanno ottenuto l’approvazione per misurare il movimento delle stelle in rapido movimento utilizzando il James Webb Space Telescope. Strumenti attualmente in costruzione potrebbero permettere misure più accurate delle posizioni delle stelle rispetto a quelle ottenute con Hubble. L’obiettivo a lungo termine è seguire le orbite intere delle stelle, un progetto per le future generazioni di astronomi, simile alle osservazioni del buco nero al centro della Via Lattea che hanno portato al premio Nobel.
