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Buco nero persistente fuori posto

L'individuazione di un possibile buco nero di massa stellare nell'ammasso globulare Galattico M62 (Chomiuk et al. 2013) rappresenta un’ulteriore evidenza sperimentale in una controversa questione di dinamica stellare. La prima evidenza osservativa della possibile presenza di un buco nero di massa stellare in un ammasso globulare extragalattico risale - come ricordato da Giuseppe Bertin e Giuseppe Lodato - al 2007, quando Tom Maccarone e collaboratori individuarono una emissione X, consistente con un evento di accrescimento su un buco nero di massa stellare, all'interno di un ammasso globulare nella galassia gigante ellittica NGC 4472 (Maccarone et al 2007).

Circa un anno fa è stata inoltre annunciata la scoperta di ‘due’ buchi neri di massa stellare nell'ammasso globulare M22 (Strader et al 2012). Si tratta del medesimo gruppo di ricercatori autori dell'articolo di quest'anno. Quest'ultima scoperta rappresenta la prima evidenza di buchi neri di massa stellare all'interno di un ammasso globulare della nostra Galassia. 

Il "classico" scenario interpretativo teorico elaborato all'inizio degli anni '90 (Kulkarni et al. 1993, e  Sigurdsson & Hernquist 1993) prevede che gli ammassi globulari possano inizialmente contenere diverse centinaia di buchi neri di massa stellare, risultanti dall'evoluzione della - tipicamente abbondante - popolazione di millisecond pulsar, Ma che l'alta densità delle regioni centrali di questi sistemi stellari determini una rapida evoluzione dinamica della popolazione dei buchi neri stessi, che dovrebbero abbandonare l'ammasso ospitante per "eiezione dinamica" in un tempo scala piuttosto breve. L'aspettativa quindi era quella che fosse altamente improbabile trovare un buco nero di massa stellare all'interno di un ammasso globulare, a causa di un "retention rate" estremamente basso. 

Ora le evidenze osservative annunciate nel corso degli anni da Maccarone, Strader, Chomiuk e collaboratori contraddicono tale scenario interpretativo "classico". Che è stato proposto 20 anni fa. (e non 40 come affermato negli ultimi annunci ...). Da notare però che recentemente sono stati proposti scenari teorici alternativi, basati su simulazioni numeriche N-body, che seguono l'intera evoluzione dinamica dell'ammasso globulare ospitante, e.g., Morscher et al 2013, Breen & Heggie 2013), in base ai quali la popolazione di buchi neri di massa stellare possa sopravvivere nell'ammasso più a lungo di quanto inizialmente suggerito.   

Qualora confermata, la sopravvivenza di una popolazione di buchi neri di massa stellare all'interno di ammassi globulari avrebbe implicazioni considerevoli sia dal punto di vista degli effetti sulla struttura e dinamica interna dell'ammasso ospitante, sia dal punto di vista dell'evoluzione dinamica del "sottosistema" di buchi neri stessi (e.g., formazione e "merging" di binarie di buchi neri stellari e possibile emissione di onde gravitazionali ad esso associata).

 

Nota: La NRAO eNews "A population of Black Hole Candidates in Globular Clusters" (https://science.nrao.edu/enews/6.12/ a metà pagina circa) si riferisce al medesimo articolo Chomiuk et al 2013 ed è un po' più accurata rispetto al post di phys.org. Un post della serie "astrobites" (http://astrobites.org/2012/10/09/the-serendipitous-discovery-of-two-stellar-mass-black-holes-in-the-globular-cluster-m22/) invece propone una descrizione accessibile (ma completa) dell'articolo di Strader et al 2012 su M22.

 

Anna Lisa Varri

  

 

10 novembre 2013
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