Il centro della Via Lattea potrebbe ospitare migliaia di buchi neri

Decine di migliaia di buchi neri, ovunque, o meglio tutti vicino a un buco nero supermassiccio. È quanto racconta un team di astrofisici della Columbia University che ha appena scoperto una dozzina di buchi neri intorno a Sagittarius A* (Sgr A*), il buco nero supermassiccio che si trova al centro della Via Lattea. Ma secondo i ricercatori intorno a Sgr A* ce ne sarebbero molti e molti altri ancora da scoprire.

Lo studio, apparso sulle pagine di Nature, è il primo a supportare una teoria, di oltre due decenni, secondo cui migliaia di buchi neri circondano i buchi neri supermassivi (Smbh) al centro delle grandi galassie. Secondo questa teoria, i buchi neri più piccoli, perdendo la loro energia, cadono sotto l’influenza del buco nero supermassiccio, avvicinandosi a questo. Mentre la maggior parte dei buchi neri intrappolati dalla forza gravitazionale rimangono isolati, alcuni si legano a una stella, formando un sistema binario. La comunità scientifica, ipotizza che ci sia una forte concentrazione di questi buchi neri isolati e accoppiati nel Centro Galattico, e che la loro densità aumenti man mano che la distanza dal buco nero supermassiccio diminuisce. “Tutto ciò che vogliamo sapere sul modo in cui i grandi buchi neri interagiscono con quelli piccoli possiamo ottenerlo dall’osservazione della Via Lattea”, spiega l’autore Chuck Hailey. “In un certo senso, la nostra galassia è l’unico laboratorio che abbiamo per studiare questi fenomeni”.

In passato, i tentativi (fallimentari) di trovare le prove di questa teoria, si sono concentrati fondamentalmente sulla ricerca delle esplosioni luminose dei raggi X che a volte si verificano nei sistemi binari. “È un modo ovvio di voler cercare i buchi neri”, ha detto Hailey, “ma il Centro Galattico è così lontano dalla Terra che quelle esplosioni sono forti e abbastanza luminose da poter essere viste solamente ogni 100-1000 anni circa. Sarebbe molto facile se i sistemi binari generassero normalmente grandi esplosioni come quelle delle stelle di neutroni, ma non lo fanno. Quindi abbiamo dovuto inventare un altro modo per cercarli”. I buchi neri isolati sono inattivi, ma quando si legano con una stella emettono raffiche di raggi X che seppur deboli, sono costanti e rilevabili, ha spiegato Hailey: “Se riusciamo a conoscere con quale frequenza avviene questo fenomeno, allora siamo in grado di inferire matematicamente quanti buchi neri ci sono in quell’area”.

Per capirlo, Hailey e il suo team si sono rivolti così ai dati collezionati dal Chandra X-ray Observatory: hanno cercato le firme a raggi X dei sistemi binari e sono stati in grado di trovarne 12, vicino a Sgr A *. I ricercatori hanno poi analizzato le proprietà e la distribuzione spaziale dei sistemi binari identificati e dedotto dalle loro osservazioni che ci dovrebbero essere da circa 300 a 500 sistemi binari e circa 10mila buchi neri isolati nell’area intorno a Sgr A *. “Questo nostro risultato conferma una teoria importante e le implicazioni sono molte: migliorerà la ricerca sulle onde gravitazionali perché conoscere il numero di buchi neri al centro di una galassia può aiutare a prevedere meglio quanti eventi di onde gravitazionali possono essere associati a loro”, conclude Hailey. “Tutte le informazioni di cui gli astrofisici hanno bisogno sono al centro della galassia”.

Riferimenti: Nature