Un misterioso oggetto oscuro nello spazio stimola la ricerca

È la stella di neutroni più pesante, il buco nero più leggero o qualcos'altro di completamente diverso? Un oggetto misterioso nello spazio sconcerta i ricercatori.

Bonn – Un gruppo di ricerca internazionale guidato da Ioan Parr e Arunima Dutta (Istituto Max Planck per la radioastronomia di Bonn) ha scoperto un oggetto misterioso e oscuro nello spazio. La sua massa è 2,35 volte quella del nostro Sole, che è più pesante delle stelle di neutroni più pesanti conosciute e allo stesso tempo più leggero del buco nero più leggero finora conosciuto. Questo è insolito: la massa si trova proprio nel cosiddetto gap di massa tra le stelle di neutroni e i buchi neri.

Quando una stella massiccia muore, il suo interno collassa, creando una stella di neutroni o un buco nero. Secondo la teoria attuale, una stella di neutroni non può contenere più di 2,2 volte la massa del Sole. Altrimenti la stella di neutroni diventerebbe un buco nero la cui gravità non permetterebbe nemmeno alla luce di fuoriuscire. Tuttavia, è noto che i buchi neri nell’universo hanno una dimensione di circa cinque masse solari, un gap di massa che gli oggetti non hanno ancora colmato.

Scoperta di un misterioso oggetto oscuro nello spazio

Si tratta di un buco nero particolarmente leggero o di una stella di neutroni particolarmente massiccia? Il gruppo di ricerca non ha ancora trovato una risposta specifica a questa domanda. In un post ospite Sul cancello Conversazione Tuttavia, il team spiega perché questo oggetto è così entusiasmante: “Se vogliamo comprendere la fisica ai confini tra stelle di neutroni e buchi neri, dobbiamo trovare oggetti a questi confini”. Lo studio in cui il gruppo di ricerca ha annunciato per la prima volta la sua scoperta Nella rivista specializzata Scienze pubblicato.

Il gruppo di ricerca ha scoperto il misterioso e oscuro corpo celeste nell'ammasso stellare sferico NGC 1851 nella costellazione meridionale della Colomba (la Colomba). Il gruppo ha osservato una pulsar dell’ammasso globulare, un tipo di stella di neutroni che ruota molto rapidamente e invia segnali radio nell’universo. La pulsar PSR J0514-4002E appena scoperta ruota sul proprio asse più di 170 volte al secondo, e ogni rotazione produce una pulsazione simile al ticchettio di un orologio. Misurando questo “ticchettio”, i ricercatori possono determinare con precisione il movimento orbitale della pulsar.

Stella di neutroni o buco nero? La ricerca è inconcludente

“Immaginiamo di poter mettere un cronometro quasi perfetto nell'orbita di una stella a circa 40.000 anni luce di distanza, e quindi misurare il tempo delle orbite con una precisione al microsecondo”, dice Barr, descrivendo la cosiddetta temporizzazione delle pulsar. Misurando la pulsar appena scoperta, il gruppo di ricerca ha scoperto che il corpo celeste ruota attorno a un corpo invisibile. Il gruppo è stato anche in grado di determinare la massa dell'oggetto misterioso.

“Qualunque cosa sia questo oggetto, è una notizia entusiasmante”, afferma il coautore Paulo Freire in un articolo. avviso Dall'Istituto Max Planck. “Se si tratta di un buco nero, si tratta del primo sistema conosciuto di buchi neri pulsar, la cui scoperta è stata per decenni il Santo Graal dell’astronomia pulsar!” Se fosse una stella di neutroni, invece, avrebbe un grande impatto. Impatti fondamentali sulla “comprensione dello stato sconosciuto della materia a queste densità sorprendenti”, ha continuato il ricercatore.

Un oggetto sconosciuto si trova in una massa sferica stretta e densa

Il gruppo di ricerca ha una teoria preliminare su come si è formato l'oggetto massiccio e misterioso: l'oggetto oscuro e la pulsar si trovano in un ambiente molto vicino nell'ammasso globulare. A causa della piccola distanza tra loro, le stelle possono disturbare le rispettive orbite e persino scontrarsi tra loro. È possibile che l'oggetto appena scoperto sia il risultato di un tale impatto. “Questa è la pulsar binaria più insolita scoperta fino ad oggi”, conferma il coautore Thomas Torres (Università di Aalborg). “La sua lunga e complessa storia delle origini spinge i confini della nostra immaginazione.”

Che l'oggetto misterioso sia una stella di neutroni più massiccia, un buco nero più leggero o qualcos'altro, sarà sicuramente studiato ulteriormente in futuro. “Non abbiamo ancora finito con questo sistema”, afferma Arunima Dutta. “Rivelare la vera natura della compagna sarà un punto di svolta nella nostra comprensione delle stelle di neutroni, dei buchi neri e di qualsiasi altra cosa possa nascondersi nel gap di massa del buco nero”. (fattura non pagata)