10 Aprile 2021

Pubblicato il

Le scoperte dalle profondità dell’universo

Meraviglie spaziali, galassie che si danno la mano e nuovi tipi di buchi neri

di Mirko Ciminiello

Il telescopio Hubble evidenzia che l’alone galattico di Andromeda è in contatto con quello della Via Lattea. E le onde gravitazionali rivelano il primo buco nero di massa intermedia

meraviglie spaziali: fusione di due buchi neri
Rappresentazione artistica della fusione di due buchi neri

Nuove meraviglie spaziali continuano a emergere dalle profondità dell’universo. Lo Hubble Space Telescope ha infatti osservato una caratteristica molto particolare della Galassia di Andromeda, la più vicina alla nostra Via Lattea. E i rilevatori gemelli Advanced Virgo e Advanced Ligo hanno colto un nuovo tipo di buco nero, finora praticamente solo ipotizzato.

La prima delle meraviglie spaziali appena scoperte è stata catturata dallo Hubble Space Telescope, e riguarda la Galassia di Andromeda, anche nota come M31. È una galassia a spirale distante circa 2,5 milioni di anni luce, ed è l’oggetto celeste più lontano a essere visibile a occhio nudo.

Hubble si è concentrato sull’alone galattico di Andromeda, una regione pressoché sferica che circonda le componenti visibili delle galassie. Si pensa che gli aloni galattici siano formati da campi stellari, ammassi globulari, gas, e forse anche materia oscura.

Essi, però, non emettono luce, quindi non sono direttamente osservabili. Tuttavia, un team dell’Università americana di Notre-Dame, diretto dall’astrofisico Nicolas Lehner, è riuscito a ovviare al problema. Gli scienziati hanno analizzato la luce proveniente da 43 quasar apparentemente situati alle spalle di Andromeda – anche se in realtà sono enormemente più lontani. Le oscillazioni luminose dovute alla presenza del gas hanno permesso la mappatura dell’alone di Andromeda, eletta la scorsa settimana “foto astronomica del giorno”.

I dati, pubblicati sulla rivista The Astrophysical Journal, hanno evidenziato che Andromeda è molto più grande di quanto si pensasse. Il suo alone si estende infatti per 1,3 milioni di anni luce, oltre la metà della distanza che separa la Via Lattea dal cuore di M31. Questo significa che, con tutta probabilità, gli aloni delle due galassie sono in contatto. Ovvero, romanticamente, che la Via Lattea e Andromeda si danno la mano.

Meraviglie spaziali

L’altra grande scoperta è opera degli interferometri Advanced Virgo, situato in provincia di Pisa, e Advanced Ligo, ubicato negli stati di Washington e della Louisiana. I due rilevatori hanno registrato l’esistenza di un tipo di black hole finora solo teorizzato, un buco nero di massa intermedia.

Finora, infatti, di questi oggetti si conoscevano con certezza solo due sottocategorie. I buchi neri stellari, aventi una massa alcune decine di volte superiore a quella del Sole. E i buchi neri supermassicci, la cui massa è milioni o anche miliardi di volte quella solare. In mezzo, apparentemente, c’è solo ciò che gli astronomi chiamano “gap di massa”. Finora, almeno.

Adesso, infatti, i due avanzatissimi strumenti hanno captato un’onda gravitazionale, una perturbazione dello spaziotempo dovuta a fenomeni cosmici molto violenti. Il segnale, chiamato GW190521, è durato appena 0,1 secondi, sufficienti però a capire che era stato prodotto dalla fusione di due buchi neri stellari. Due black holes di massa pari a 66 e 85 masse solari, che hanno generato un buco nero di massa intermedia, 142 volte più grande rispetto al Sole. Una sorta di anello mancante cosmico.

La ricerca, pubblicata sulla rivista Physical Review Letters, potrebbe migliorare la nostra comprensione di come si formino i buchi neri supermassicci. I mostri spaziali che si pensa dimorino al centro di ogni galassia – inclusa la nostra, che orbita attorno a un gigante di nome Sagittarius A*.

Entrambe le scoperte, quindi, sono come delle chiavi che, sia pure indirettamente, ci aprono le porte della conoscenza della nostra casa cosmica, la Via Lattea. Misteri ancestrali che si svelano anche grazie alla contemplazione delle straordinarie meraviglie spaziali che l’universo ci dona.

 
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