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Dove trovare una nursery di buchi neri

Dove trovare una nursery di buchi neri

Dove è possibile trovare i buchi neri più massicci dell’Universo? Un team dell’Università di Birmingham ha tentato di rispondere a questa domanda con uno studio pubblicato su Physical Review D Rapid Communications. I buchi neri, si formano a seguito del collasso di una stella come nel caso delle esplosioni delle supernovae e questi oggetti celesti, estremamente densi, vengono misurati in termini di masse solari. Solitamente, il collasso di una stella, porta alla formazione di buchi neri con massa fino a 45 volte quella del Sole. Questi sistemi poi, si fondono insieme e producono le onde gravitazionali captate sulla Terra dai rivelatori Ligo e Virgo.

Talvolta però, il collasso delle stelle provoca instabilità che porta alla creazione di buchi neri più pesanti, con massa superiore a 50 volte quella solare,  che necessitano di un nuovo modello di studio per poter essere compresi. Una delle teorie più accreditate, ipotizza che questi oggetti siano formati da buchi neri binari che successivamente, si sono uniti. Gli scienziati ritengono che questi oggetti ‘di futura generazione’ nati dalla fusione dei loro genitori, potrebbero diventare i buchi neri più massicci osservabili da Ligo e Virgo.

Come è possibile identificare l’origine di questi oggetti? Il team di Birmingham ha messo a punto un nuovo modello di calcolo che potrebbe aiutare l’identificazione della nursery dei buchi neri. «I gruppi di stelle legati insieme dalla gravità, potrebbero agire come nursery di buchi neri, fornendo un ambiente ideale per far crescere generazioni di questi oggetti – spiega Davide Gerosa, principale autore dell’articolo – ma per sapere che tipo di ammassi stellari siano in grado di produrli, dobbiamo prima scoprire di più sulle condizioni fisiche che sarebbero necessarie».

Il team ritiene di aver trovato parte della soluzione dell’enigma, calcolando la probabile velocità di fuga di cui un cluster ha bisogno per poter ospitare un buco nero superiore a 50 masse solari. La velocità di fuga, è la velocità alla quale un oggetto dovrebbe viaggiare per sfuggire all’attrazione gravitazionale. Quando si uniscono, i buchi neri subiscono un contraccolpo e proprio come accade a una pistola quando spara, essi si ritraggono durante l’emissione delle onde gravitazionali. I ricercatori, pensano che la prossima generazione di buchi neri possa formarsi solo se i loro genitori vengono espulsi dal cluster stellare, ovvero solo se la loro velocità di fuga è maggiore di 50 chilometri al secondo.

Ligo e Virgo  si sono messi alla ricerca di questi oggetti sfuggenti, puntando i loro occhi sugli ammassi globulari situati nelle periferie delle galassie, considerati possibili nursery di buchi neri.  Tuttavia, la loro velocità di fuga sembra essere troppo bassa e gli astronomi dovranno guardare più lontano, in particolare negli ammassi di stelle situate nel centro di alcune galassie, che presentano ambienti abbastanza densi da poter essere il luogo ideale per produrre i buchi neri.

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