Un team di astronomi dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) e di altri istituti ha scoperto un buco nero che si trova a soli 1000 anni luce dalla Terra. Il buco nero è più vicino al nostro Sistema Solare di qualsiasi altro trovato fino ad oggi e fa parte di un triplo sistema che può essere visto ad occhio nudo. Il team ha trovato prove dell'oggetto invisibile tracciando le sue due stelle compagne utilizzando il telescopio da 2,2 metri dell'MPG/ESO presso l'Osservatorio dell'ESO a La Silla in Cile. Dicono che questo sistema potrebbe essere solo la punta dell'iceberg, come molti altri buchi neri simili potrebbero essere trovati in futuro.

"Siamo rimasti totalmente sorpresi quando ci siamo resi conto che questo è il primo sistema stellare con un buco nero che può essere visto ad occhio nudo, "dice Petr Hadrava, Scienziato Emerito presso l'Accademia delle Scienze della Repubblica Ceca a Praga e coautore della ricerca. Situato nella costellazione del Telescopio, il sistema è così vicino a noi che le sue stelle possono essere viste dall'emisfero australe su un buio, notte limpida senza binocolo o telescopio. "Questo sistema contiene il buco nero più vicino alla Terra di cui siamo a conoscenza, ", afferma lo scienziato dell'ESO Thomas Rivinius, che ha condotto lo studio pubblicato oggi in Astronomia e astrofisica .

Il team ha originariamente osservato il sistema, chiamato HR 6819, come parte di uno studio sui sistemi a doppia stella. Però, mentre analizzavano le loro osservazioni, rimasero sbalorditi quando ne rivelarono un terzo, corpo precedentemente sconosciuto in HR 6819:un buco nero. Le osservazioni con lo spettrografo FEROS sul telescopio MPG/ESO da 2,2 metri a La Silla hanno mostrato che una delle due stelle visibili orbita attorno a un oggetto invisibile ogni 40 giorni, mentre la seconda stella è a grande distanza da questa coppia interna.

Dietrich Baade, Astronomo emerito dell'ESO di Garching e coautore dello studio, afferma:"Le osservazioni necessarie per determinare il periodo di 40 giorni dovevano essere distribuite su diversi mesi. Ciò è stato possibile solo grazie al sistema pionieristico di osservazione del servizio dell'ESO in base al quale le osservazioni vengono effettuate dal personale dell'ESO per conto degli scienziati che ne hanno bisogno".

Il buco nero nascosto in HR 6819 è uno dei primissimi buchi neri di massa stellare trovati che non interagiscono violentemente con il loro ambiente e, perciò, apparire veramente nero. Ma il team ha potuto individuarne la presenza e calcolarne la massa studiando l'orbita della stella nella coppia interna. "Un oggetto invisibile con una massa almeno 4 volte quella del Sole non può che essere un buco nero, "conclude Rivinio, che ha sede in Cile.

Finora gli astronomi hanno individuato solo un paio di dozzine di buchi neri nella nostra galassia, quasi tutti interagiscono fortemente con il loro ambiente e rendono nota la loro presenza rilasciando potenti raggi X in questa interazione. Ma gli scienziati stimano che, durante la vita della Via Lattea, molte altre stelle sono collassate in buchi neri quando hanno posto fine alla loro vita. La scoperta di un silenzioso, buco nero invisibile in HR 6819 fornisce indizi su dove potrebbero essere i numerosi buchi neri nascosti nella Via Lattea. "Ci devono essere centinaia di milioni di buchi neri là fuori, ma ne conosciamo solo pochissimi. Sapere cosa cercare dovrebbe metterci in una posizione migliore per trovarli, " dice Rivinius. Baade aggiunge che trovare un buco nero in un sistema triplo così vicino indica che stiamo vedendo solo "la punta di un emozionante iceberg".

Già, gli astronomi credono che la loro scoperta potrebbe far luce su un secondo sistema. "Ci siamo resi conto che un altro sistema, chiamato LB-1, potrebbe anche essere una tale tripla, anche se avremmo bisogno di più osservazioni per dirlo con certezza, "dice Marianne Heida, un borsista post-dottorato presso l'ESO e coautore del documento. "LB-1 è un po' più lontano dalla Terra ma ancora abbastanza vicino in termini astronomici, quindi ciò significa che probabilmente esistono molti più di questi sistemi. Trovandole e studiandole possiamo imparare molto sulla formazione e l'evoluzione di quelle stelle rare che iniziano la loro vita con più di circa 8 volte la massa del Sole e finiscono con un'esplosione di supernova che lascia dietro di sé un buco nero".

Le scoperte di questi sistemi tripli con una coppia interna e una stella lontana potrebbero anche fornire indizi sulle violente fusioni cosmiche che rilasciano onde gravitazionali abbastanza potenti da essere rilevate sulla Terra. Alcuni astronomi ritengono che le fusioni possano avvenire in sistemi con una configurazione simile a HR 6819 o LB-1, ma dove la coppia interna è costituita da due buchi neri o da un buco nero e una stella di neutroni. L'oggetto esterno distante può avere un impatto gravitazionale sulla coppia interna in modo tale da innescare una fusione e il rilascio di onde gravitazionali. Sebbene HR 6819 e LB-1 abbiano un solo buco nero e nessuna stella di neutroni, questi sistemi potrebbero aiutare gli scienziati a capire come possono avvenire le collisioni stellari nei sistemi a tripla stella.

Questa ricerca è stata presentata nell'articolo "Un sistema triplo a occhio nudo con un buco nero non accrescitivo nel binario interno", pubblicato oggi in Astronomia e astrofisica .