Le stelle spesso si trovano raggruppate in sistemi multipli. Nelle vicinanze del nostro Sole, la frazione di sistemi stellari binari è del 70% e, per le stelle massicce, essa è ancora più alta, con quasi tutte le stelle binarie o triple. Ma a quanto pare non è così dappertutto. Un nuovo studio, pubblicato su Astrophysical Journal e condotto da 14 astronomi californiani e uno francese, dimostra che la situazione cambia completamente nelle immediate vicinanze del grande buco nero al centro della Via Lattea.

 Lo studio ha preso in considerazione 10 anni di osservazioni su 28 stelle in orbita attorno al buco nero supermassiccio noto come Sagittarius A*, che ha una massa 4,1 milioni di volte quella del sole. Le stelle non distano più di 20 milliparsecs da Sgra-A*, ovvero orbitano tutte entro 617 miliardi di chilometri (circa 24 giorni-luce) da esso. E il risultato sorprendente è che nessuno di esse esibisce una chiara natura multipla!

 Sedici di queste cosiddette "stelle S" (che prendono il nome dal buco nero) sono molto giovani, di tipo spettrale B, con meno di sei milioni di anni di età e masse decine di volte quella solare. "Stelle così giovani non dovrebbero nemmeno esistere vicine al buco nero", ha detto Devin S.Chu, primo firmatario dell'articolo. Da un lato, infatti, non potrebbero essere nate vicino al buco nero, dato l'ambiente decisamente ostile alla formazione di nuove stelle; d'altro canto, se fossero nate in un'altra regione, il ridotto tempo di vita non avrebbe consentito loro di migrare dove si trovano ora!

 Dato che queste stelle si trovano ad una distanza di quasi 26700 anni luce dalla Terra, è praticamente impossibile distinguere la duplice immagine stellare di un sistema binario stretto. Perciò, il team ha cercato evidenze di sistemi binari spettroscopici, in cui lo spostamento periodico delle righe spettrali per effetto Doppler tradisce la presenza un doppio movimento attorno al comune baricentro. Il database di 600 osservazioni spettroscopiche triplica quello usato in precedenza, eppure nessuna delle stelle S si è rivelata binaria, contraddicendo l'aspettativa che le stelle massicce di solito si formino in coppie o addirittura tripletti. Come illustrato nella figura qui sotto, dalle osservazioni e da simulazioni statistiche basate sul "metodo Montecarlo", Chu e i suoi colleghi hanno ricavato un limite superiore alla percentuale di stelle binarie giovani attorno a Sagittarius A*, che al massimo sono il 47% (con una confidenza statistica del 95%); dunque sono molto meno comuni che nelle vicinanze del Sole. Un limite per stelle più anziane e meno massicce ("Late-Type") non è possibile da stabilire.

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Simulazione statistica sulla frazione di stelle binarie osservata; in nero viene indicato il limite superiore per le stelle più giovani e massicce, assumendo una probabilità di errore non superiore al 5% - Credits: Chu et al., APJ 948:84 - Improvement: Marco Di Lorenzo

 "Questa differenza racconta dell'ambiente estremamente interessante del centro della nostra galassia", ha detto Chu. Supponendo che queste stelle massicce si siano formate come binarie, che ne è stato delle loro compagne? Una possibilità è che la potente gravità del buco nero sia stata in grado di dividere i sistemi binari, scagliando una delle stelle completamente fuori dalla galassia. Questa ipotesi è supportata dalla popolazione delle cosiddette stelle iperveloci che gli astronomi hanno osservato uscire dalla galassia a più di 1,5 milioni di km/h.

 Un'altra possibilità è che la gravità del buco nero abbia sconvolto i sistemi binari abbastanza da permettere alle coppie di stelle di scontrarsi e, eventualmente, fondersi. La stella risultante dalla fusione, risultando più massiccia delle due progenitrici, apparirebbe molto più giovane di quanto non sia realmente, il che potrebbe aiutare a spiegare perché stelle che sembrano così giovani si trovano in un ambiente in cui è improbabile che si siano formate.

 "Questo suggerisce che il buco nero spinga questi sistemi binari stretti a fondersi o a rompersi, il che ha importanti implicazioni per la produzione di onde gravitazionali e stelle di ipervelocità espulse dal centro galattico", ha detto Chu. Il prossimo passo, hanno detto i membri del team, è imparare come la percentuale di binarie cambi con la distanza da Sagittarius A*.