Scritto: Martedì, 06 Luglio 2021 05:03 Ultima modifica: Martedì, 06 Luglio 2021 07:39

Palomar 5: un futuro di buchi neri


Un team internazionale di astrofisici guidato dall'Università di Barcellona ha studiato l'ammasso stellare Palomar 5 scoprendo che al centro ospita una popolazione di oltre 100 buchi neri sovradimensionati. In futuro, qualche decina di essi sarà tutto ciò che ne rimarrà.

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Palomar 5: un futuro di buchi neri Wikimedia Commons

Palomar 5 è un ammasso globulare scoperto nel 1950 da Walter Baade. Si trova nella costellazione del Serpente a una distanza di circa 80.000 anni luce ed è uno dei circa 150 ammassi globulari che orbitano attorno alla Via Lattea. È più vecchio di 10 miliardi di anni, come la maggior parte degli altri ammassi globulari, il che significa che si è formato agli albori delle galassie. È circa 10 volte meno massiccio e cinque volte più esteso di un tipico ammasso globulare e nelle fasi finali di dissoluzione. Palomar 5 si sta gonfiando e impoverendo: secondo il nuovo studio pubblicato su Nature Astronomy tra un miliardo di anni avrà perso tutte le stelle e sarà dominato solo da un grappolo di buchi neri.

Già oggi questi mostri cosmici in formato oversize sono presenti in soprannumero al centro dell'ammasso.
"Il numero di buchi neri è circa tre volte più grande del previsto considerando il numero di stelle nell'ammasso e, significa che più del 20% della massa totale dell'ammasso è costituito da buchi neri. Ognuno di essi ha una massa di circa 20 volte la massa del Sole e si sono formati con esplosioni di supernova alla fine della vita di stelle massicc, quando l'ammasso era ancora molto giovane", ha detto il prof. Mark Gieles, dell'Institute of Cosmos Sciences of the University of Barcelona (ICCUB),  autore principale del documento.

Le stelle stanno inesorabilmente abbandonando l'ammasso. Questa fuga stellare è chiamata tidal stream o corrente mareale o corrente stellare.
Le correnti stellari sono flussi di stelle espulse dagli ammassi stellari in fase di dissoluzione o galassie nane. Negli ultimi anni sono stati scoperti quasi trenta sottili tidal stream nell'alone della Via Lattea.
"Non sappiamo come si formano questi flussi ma un'idea è che siano ammassi stellari disgregati. Tuttavia, nessuno dei flussi scoperti di recente ha un ammasso stellare associato, quindi non possiamo esserne sicuri. Per capire come questi flussi si sono formati, dobbiamo osservarne uno con un sistema stellare ad esso associato. Palomar 5 è l'unico caso, rendendolo una Stele di Rosetta per comprendere la formazione del flusso ed è per questo che lo abbiamo studiato in dettaglio", spiega Gieles.

Gli autori hanno simulato le orbite e l'evoluzione di ogni stella dell'ammasso, dalla sua formazione fino alla dissoluzione finale. Hanno variato le proprietà iniziali dell'ammasso fino a trovare una buona corrispondenza con le osservazioni reali del flusso e dell'ammasso. E, alla fine, hanno scoperto che Palomar 5 si è formato attorno ad una piccola frazione di buco nero ma, nel tempo, le stelle sono fuggite in modo più efficiente dei buchi neri e la frazione di buco nero è aumentata gradualmente. I buchi neri hanno gonfiato dinamicamente l'ammasso con interazioni gravitazionali giocando a fionda con le stelle, il che ha portato a un numero ancora maggiore di stelle in fuga e alla formazione del flusso.

Poco prima che si dissolva completamente, tra circa un miliardo di anni, l'ammasso sarà composto interamente da buchi neri. "Questo lavoro ci ha aiutato a capire che, anche se il soffice ammasso Palomar 5 ha le code più luminose e più lunghe di qualsiasi altro ammasso della Via Lattea, non è unico. Crediamo invece che molti ammassi gonfiati in modo simile e dominati da buchi neri si siano già disintegrati nelle correnti mareali della Via Lattea per formare i sottili flussi stellari scoperti di recente", ha affermato il co-autore Dr. Denis Erkal dell'Università del Surrey.

Gieles ha spiegato: "Abbiamo dimostrato che la presenza di una grande popolazione di buchi neri potrebbe essere stata comune in tutti i cluster che hanno formato i flussi". Questo è importante per la nostra comprensione della formazione degli ammassi globulari, delle masse iniziali delle stelle e dell'evoluzione delle stelle massicce. Questo lavoro ha anche importanti implicazioni per le onde gravitazionali. "Si ritiene che una grande frazione di fusioni binarie di buchi neri si formi negli ammassi stellari. Una grande incognita in questo scenario è quanti buchi neri ci sono negli ammassi, che è difficile da valutare con osservazioni perché i buchi neri non possono essere visti direttamente. Il nostro metodo ci dà un modo per sapere quanti buchi neri ci sono in un ammasso stellare guardando le stelle che fuggono.', ha detto il dott. Fabio Antonini dell'Università di Cardiff, coautore dell'articolo.

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Letto: 108 volta/e Ultima modifica Martedì, 06 Luglio 2021 07:39

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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