l'Astrofilo gennaio-febbraio 2023

42 GENNAIO-FEBBRAIO 2023 ASTRO PUBLISHING invisibile. Per esplorare il sistema in modo più dettagliato, El–Badry e il suo team si sono rivolti allo stru- mento Gemini Multi–Object Spec- trograph sul Gemini North, che ha misurato la velocità della stella com- pagna mentre orbita attorno al bu- co nero e ha fornito misurazioni pre- cise del suo periodo orbitale. Le os- servazioni successive di Gemini sono state fon- damentali per affinare il movimento orbitale e quindi le masse dei due componenti nel si- stema binario, consen- tendo al team di iden- tificare il corpo centra- le come un buco nero circa 10 volte più mas- siccio del Sole. “Le nostre osservazioni di follow–up con Ge- mini hanno conferma- to oltre ogni ragione- vole dubbio che il si- stema binario contiene una stella normale e almeno un buco nero dormiente” , ha spie- gato El–Badry. “Non siamo riusciti a trovare uno scenario astrofisico plausibile in grado di spiegare l’orbita osserva- ta del sistema che non coinvolga al- meno un buco nero.” Il team ha fatto affidamento non so- lo sulle superbe capacità di osserva- zione di Gemini North, ma anche sulla capacità di Gemini di fornire dati in tempi ristretti, poiché il team aveva solo una breve finestra in cui eseguire le osservazioni di follow– up. “Quando abbiamo avuto le pri- me indicazioni che il sistema conte- neva un buco nero, avevamo solo una settimana prima che i due og- getti si trovassero alla massima se- parazione nelle loro orbite. Le misu- razioni a questo punto sono essen- ziali per effettuare stime di massa accurate in un sistema binario” , ha affermato El–Badry. “La capacità di Gemini di fornire osservazioni in tempi brevi è stata fondamentale per il successo del progetto. Se aves- simo perso quella finestra ristretta, avremmo dovuto aspettare un altro anno. ” Gli attuali modelli astrono- mici dell’evoluzione dei sistemi bina- ri hanno difficoltà a spiegare come sia potuta sorgere la peculiare con- figurazione del sistema Gaia BH1. Nello specifico, la stella progenitrice che successivamente si è trasforma- ta nel buco nero appena scoperto sarebbe stata almeno 20 volte più massiccia del nostro Sole. Ciò signi- fica che avrebbe vissuto solo pochi milioni di anni. Se entrambe le stelle si fossero formate contemporanea- mente, questa stella massiccia si sa- rebbe rapidamente trasformata in una supergigante, gonfiandosi e in- ghiottendo l’altra stella prima che avesse il tempo di diventare una vera e propria stella della sequenza principale, che brucia idrogeno, co- me il nostro Sole. Non è affatto chia- ro come la stella di massa solare pos- sa essere sopravvissuta a quell’episo- dio, finendo col diventare una stella apparentemente normale, come in- dicano le osservazioni della compa- gna del buco nero. I modelli teorici che consentono la sopravvivenza prevedono tutti che la stella di mas- sa solare dovrebbe essere finita su un’orbita molto più stretta di quan- to effettivamente osservato. Ciò po- trebbe indicare che ci sono importanti lacu- ne nella nostra com- prensione di come si formano ed evolvono i buchi neri nei sistemi binari, e suggerisce an- che l’esistenza di una popolazione non an- cora esplorata di buchi neri dormienti nei si- stemi binari. “È inte- ressante che questo sistema non si adatti facilmente ai modelli di evoluzione binaria standard” , ha aggiun- to El–Badry. “Pone mol- te domande su come si è formato e su quan- ti di questi buchi neri dormienti possano tro- varsi là fuori.” “Come parte di una rete di osser- vatori spaziali e terrestri, Gemini North non solo ha fornito una forte evidenza per il buco nero più vicino fino ad oggi, ma anche il primo si- stema di buco nero incontaminato, sgombro dal solito gas caldo che in- teragisce con il buco nero” , ha af- fermato Martin Still, responsabile del programma Gemini della NSF. “Anche se questo fa potenzialmen- te presagire scoperte future della prevista popolazione di buchi neri dormienti nella nostra galassia, le osservazioni lasciano anche un mi- stero da risolvere: perché la stella compagna in questo sistema bina- rio è così normale, nonostante una storia condivisa con il suo vicino esotico?” Q uesto video riassume la scoperta del buco nero più vicino alla Terra. [nternational Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/ J. Pollard/J. da Silva/Spaceengine/ M. Zamani/ T. Müller (MPIA), Pan- STARRS DR1 (K. C. Chambers et al. 2016), ESA/Gaia/DPAC (CC BY-SA 3.0 IGO)/NASA’s Scientific Visualization Studio/ Walt Feimer (HTSI)/ Michael McClare (HTSI)/Dana Berry (Skyworks Digital)/ Michael McClare (HTSI), N. Bartmann] ! ASTROFILO l’