Il centro della Via Lattea è una regione molto affollata e vivace. Abitata da milioni di stelle, l’attrazione gravitazionale del buco nero supermassiccio Sagittarius A* (Sgr A*) al suo interno, accelera le loro orbite a velocità estreme, creando inevitabili e violente collisioni.
Il destino di queste stelle è stato oggetto di una ricerca da parte di un gruppo di astrofisici dell’Università Northwestern in Illinois. Utilizzando un nuovo modello, hanno simulato i percorsi caotici di 1000 stelle in orbita attorno a Sgr A* e pubblicato i risultati su The Astrophysical Journal Letters. Dalla ricerca è emerso che chi sopravvive alla collisione può perdere strati per diventare una stella di piccola massa, se altrimenti di fondono con altre stelle diventano massicce e ringiovaniscono nell’aspetto.
«La stella più vicina al nostro Sole è a circa quattro anni luce di distanza. All’interno della stessa distanza, vicino al buco nero supermassiccio, ci sono più di un milione di stelle. È un posto incredibilmente affollato – ha spiegato Sanaea C. Rose, prima autrice della ricerca e borsista post-dottorato presso il Centro di Northwestern per l’esplorazione interdisciplinare e la Ricerca in Astrofisica – Inoltre, il buco nero supermassiccio ha un’attrazione gravitazionale davvero forte. Mentre orbitano attorno al buco nero, le stelle possono muoversi a migliaia di chilometri al secondo. È come correre in una stazione della metropolitana incredibilmente affollata di New York nelle ore di punta. Se non ti scontri con altre persone, ci passi molto vicino. Per le stelle, questi incontri ravvicinati creano comunque un’interazione gravitazionale. Volevamo esplorare cosa significano queste collisioni e interazioni per la popolazione stellare».
La simulazione ha considerato diversi fattori: densità dell’ammasso stellare, massa delle stelle, velocità dell’orbita, gravità e distanze dalla Sgr A*, ma il fattore principale che poi determinerà il destino di una stella sembra essere la sua distanza dal buco nero.
Le stelle più vicine a Sgr A* raggiungono velocità fino migliaia di chilometri al secondo. Si scontrano costantemente ma continuano il loro viaggio perdendo piuttosto i loro strati esterni. «Queste collisioni distruttive danno come risultato una popolazione di stelle strane, ridotte e di piccola massa» spiega Rose.
Le stelle più distanti dal buco nero viaggiano invece a una velocità più bassa. Si tratta di centinaia di chilometri al secondo invece di migliaia, per cui le stelle, scontrandosi tra loro non hanno abbastanza energia per fuggire e si fondono per diventare più massicce, a volte fino a 10 volte il nostro Sole.
«Attraverso collisioni e fusioni, queste stelle raccolgono più idrogeno. Sebbene provengano da una popolazione più anziana, l’idrogeno le maschera da stelle più giovani. Sono come stelle zombi che mangiano i loro vicini. Tuttavia muoiono rapidamente: sono come una specie di gigantesche automobili che consumano molta benzina, in questo caso, l’idrogeno».
Proprio perché il centro della Via Lattea è un ambiente piuttosto estremo e difficile da osservare, queste simulazioni possono rivelare informazioni importanti sull’evoluzione della Via Lattea.
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Immagine di copertina: Le orbite delle stelle attorno a Sagittarius A*, il buco nero della Via Lattea – Crediti: Eso
