Rappresentazione artistica di un sistema binario costituito da due buchi neri supermassicci.
Crediti: ESA – C. Carreau.

Un team internazionale di astronomi è arrivato a scoprire il primo sistema binario costituito da due buchi neri supermassicci che gravitano intorno all’altro all’interno di una galassia relativamente quiescente.

La scoperta è avvenuta nel momento in cui il telescopio spaziale XMM-Newton, dell’Agenzia Spaziale Europea, aveva rilevato un buco nero sventrare una stella. Quando sono stati analizzati a fondo i dati, si è scoperto che il buco nero supermassiccio in questione era costituito da due entità gravitanti una intorno all’altra e costituenti un vero e proprio sistema binario. Il sistema si troverebbe al centro della galassia SDSS J120136.02+300305.5.
Secondo gli astronomi autori della ricerca, un sistema binario di buchi neri supermassicci, una tipologia di buchi neri molto massicci che si trovano solo al centro delle galassie, costituisce la prova della fusione tra due galassie. La ricerca potrebbe essere utile anche per ottenere ulteriori dettagli sulle fusioni tra galassie.

Rilevare coppie di buchi neri, anche se supermassicci, al centro di galassie non attive è sempre risultato cosa difficile in quanto la mancanza stessa di attività galattica non favorisce la presenza di nubi di gas intorno al buco nero centrale che possano segnalarne la presenza. In questi casi il buco nero appare veramente nero e le speranze di poterlo individuare sono veramente basse. L’unico modo per rilevare tali buchi neri è beccare una loro attività di ingurgitamento stellare, la cosiddetta distruzione mareale, nel momento giusto, ed è proprio quello che è successo con il telescopio spaziale XMM-Newton. Nel momento in cui la stella è stata ingurgitata dal buco nero, ha emesso raggi X, individuati poi dal telescopio spaziale.

L’osservazione era avvenuta nel 2010 e già dopo poche ore dall’analisi dei primi dati c’era qualcosa che non tornava. Il livello dei raggi X, alzatosi a seguito della distruzione mareale della stella, si era abbassato come avviene di solito in questi casi ma si era poi di colpo rialzato e poi riabbassato senza una spiegazione apparente. Grazie poi alle ricerche condotte da Fukun Liu, dell’università di Pechino, si è scoperto poi che l’interruzione dei livelli emissivi di raggi X era dovuto alla gravità indotta dalla secondo buco nero nei confronti del primo che aveva ingurgitato la stella. Inoltre, è stata calcolata anche la distanza tra i due buchi neri che dovrebbe equivalere alla larghezza del nostro sistema solare.
Nelle simulazioni effettuate in base ai calcoli, sono nate due possibile configurazioni: la prima vede il buco nero primario avere una massa equivalente a 10 milioni di masse solari e il secondario avere una massa equivalente ad un milione di masse solari e girare intorno al primo con un’orbita ellittica; la seconda vede il buco nero principale avere una massa di circa un milione di masse solari.

Il loro destino appare comunque segnato: fra circa 2 milioni di anni si fonderanno dopo aveva gravitato uno intorno all’altro con un’orbita a spirale sempre più stretta. Secondo Liu, la fusione tra due buchi neri supermassicci potrebbe costituire la più grande sorgente di onde gravitazionali, ossia increspature del continuum spazio-temporale, dell’Universo.

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