Un'immagine ottica dell'ammasso globulare 47 Tuc scattata da Hubble. In questo e in altri ammassi globulari sono note numerose stelle binarie a raggi X di piccola massa (LMXB). Gli astronomi riferiscono di aver scoperto quello che potrebbe essere il primo LMXB il cui oggetto compatto è un buco nero piuttosto che una stella di neutroni. Credito:NASA/telescopio spaziale Hubble
Un ammasso globulare è un insieme approssimativamente sferico di stelle (fino a diversi milioni) che sono legate insieme gravitazionalmente, e tipicamente situato nelle regioni esterne delle galassie. Le stelle binarie a raggi X di bassa massa (LMXB) sono sistemi in cui una stella è compatta (una stella di neutroni o un buco nero) e sta accumulando materia da una stella compagna.
Gli astronomi hanno notato da tempo che ci sono molti più LMXB negli ammassi globulari che altrove nella galassia, una sovrabbondanza che di solito è attribuita all'elevata densità stellare negli ammassi globulari. Ma questo richiama l'attenzione su un'altra caratteristica insolita degli LMXB nei globulari.
In campo galattico, la maggior parte degli LXMB sono formati da stelle binarie mentre invecchiano ed evolvono, ma negli ammassi globulari è stato dimostrato che la maggior parte degli LMXB si formano quando oggetti compatti incontrano e poi catturano un'altra stella.
Ci sono molte stelle di neutroni negli ammassi, ma ci si aspetta che i buchi neri che si formano in questi densi ambienti stellari scendano al centro dell'ammasso o vengano espulsi gravitazionalmente dall'ammasso dopo che si sono formati. Infatti, tutti gli LMXB visti negli ammassi globulari sono del tipo con una stella di neutroni.
L'astronomo CfA Javier Garcia era un membro di un team che studiava gli LMXB nell'ammasso globulare 47 Tuc. ne hanno scoperto uno, chiamato X9, che sembra contenere un buco nero, e se l'interpretazione è corretta X9 sarebbe il primo caso del genere nel nostro Galaxy.
Il team ha utilizzato osservazioni simultanee della fonte con Chandra, NuSTAR, e l'Australia Compact Array, più set di dati d'archivio, per trovare una modulazione di ventotto minuti del segnale da X9, come sarebbe prodotto da un buco nero di circa una massa solare orbitato da una stella nana bianca di circa 0,02 masse solari. La fonte ha alcune altre caratteristiche insolite, compreso un periodo di precessione di 6,8 giorni, e un tasso di trasferimento di massa relativamente alto per gli LMXB, circa sette milionesimi di massa terrestre all'anno.
