Gli astronomi hanno scoperto un grande gruppo di buchi neri in NGC 6397
Gli astronomi che utilizzano il telescopio spaziale Hubble hanno trovato prove di dozzine di buchi neri di massa stellare in agguato nel nucleo collassante dell'ammasso globulare NGC 6397, uno degli ammassi globulari più vicini alla Terra.
NGC 6397 si trova a 7.800 anni luce di distanza nella costellazione meridionale della costellazione dell'Ara. A causa del suo nucleo molto denso, è noto come un cluster collassato.
Conosciuto anche come GCl 74, l'ammasso ha 13,4 miliardi di anni e si è formato poco dopo il Big Bang.
Quando gli astronomi dell'Istituto di astrofisica di Parigi, il dottor Eduardo Vitral e il dottor Gary Mamon, iniziarono a studiare NGC 6397, si aspettavano di trovare impronte di buchi neri di media massa nel nucleo dell'ammasso.
Per trovare questi oggetti estremamente rari, hanno analizzato le posizioni e le velocità degli ammassi di stelle.
Hanno usato stime precedenti dei moti propri delle stelle dalle immagini dell'ammasso di Hubble e dei moti corretti forniti dall'osservatorio spaziale Gaia dell'ESA.
Conoscere la distanza da NGC 6397 ha permesso agli astronomi di tradurre i movimenti appropriati di queste stelle in velocità.
"La nostra analisi ha mostrato che le orbite delle stelle sono quasi casuali in tutto l'ammasso globulare, e non sistematicamente circolari o molto allungate", ha detto Gary Mamon.
"Abbiamo trovato prove molto forti di massa invisibile nelle dense regioni centrali dell'ammasso, ma siamo stati sorpresi di scoprire che questa massa aggiuntiva non sembrava un punto, ma si è espansa fino a una piccola percentuale delle dimensioni dell'ammasso".
Questa componente invisibile potrebbe essere costituita solo dai resti (nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri) di stelle massicce, le cui regioni interne collassarono sotto la loro stessa gravità non appena il loro combustibile nucleare si esaurì.
Le stelle sono gradualmente discese verso il centro dell'ammasso dopo interazioni gravitazionali con stelle vicine meno massicce, che hanno portato a una piccola concentrazione di massa invisibile.
Utilizzando la teoria dell'evoluzione stellare, i ricercatori hanno concluso che la maggior parte della concentrazione invisibile è costituita da buchi neri di massa stellare, non nane bianche o stelle di neutroni, che sono troppo deboli per essere osservate.
"Il nostro studio è il primo a fornire informazioni sulla massa e sulla scala di quello che sembra essere un insieme di buchi neri per lo più nel nucleo che collassa di un ammasso globulare", dicono gli astronomi.
"La nostra analisi non sarebbe stata possibile senza la disponibilità dei dati di Hubble che delimitano le regioni interne dell'ammasso e dei dati di Gaia che delimitano le traiettorie orbitali delle stelle esterne, che a loro volta delimitano indirettamente le velocità delle stelle anteriori e posteriori nell'interno regioni. "
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.