di Marco Cagnotti
“Ci parli dei buchi neri?”: la domanda è ricorrente nei corsi e nelle conferenze di astronomia. Questi corpi esotici sembrano colpire l’immaginario del pubblico. Subito la fantasia svolazza verso immagini di porte affacciate su universi paralleli. La realtà è un po’ più prosaica, sicché bisogna interrompere i voli pindarici e tornare ai fatti. Che sono piuttosto semplici. I buchi neri si dividono in due categorie: quelli enormi, da milioni di masse solari, che allignano nei nuclei delle galassie, e quelli più modesti, di taglia stellare. Ed ecco la notizia: di questi ultimi è stato scoperto l’esemplare più distante da noi. Il soggetto si trova a 6 milioni di anni-luce, nella galassia NGC 300, ed è il primo trovato al di fuori del Gruppo Locale al quale appartiene la nostra galassia.
“Ma come si fa a scoprirlo, se è nero?”: altra domanda ricorrente e assolutamente legittima. Infatti i buchi neri sono così densi che nulla, neppure la luce, possiede una velocità sufficiente per uscirne. Quindi non c’è niente da vedere. Non direttamente, almeno. Perché invece i buchi neri si rivelano quando appartengono a una coppia e la loro compagna è visibile. Non solo: i parametri orbitali consentono pure di “pesare” entrambi i corpi, valutandone la massa. Ed è proprio questo il caso, perché il buco nero di taglia stellare, con una massa pari a circa 15 volte quella del Sole, ha come compagna una stella di Wolf-Rayet, da 20 masse solari: una stella caldissima e con righe di emissione molto brillanti, che si trova nelle fasi finali della propria esistenza, quando espelle gli strati più esterni e per trasformarsi in supernova. I due astri, che ruotano intorno al baricentro comune, hanno un periodo orbitale di 32 ore.
Già nel 2007 l’Osservatorio spaziale XMM-Newton dell’ESA aveva rivelato una potente sorgente X in NGC 300, con un’emissione intensa e periodica. Oggi, grazie alle più recenti osservazioni dello strumento FORS2 applicato al Very Large Telescope dell’ESO, sappiamo che quel segnale era prodotto dalla materia strappata dal buco nero alla sua compagna, materia che emette radiazione X poco prima di sparire. I risultati stanno per essere pubblicati sulle “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” da un gruppo di ricercatori guidati da Paul Crowther, dell’Università di Sheffield, in Inghilterra.
La scoperta sembra avere interesse solo per gli astrofisici stellari. In realtà ha implicazioni anche nello studio dell’evoluzione delle galassie, perché arricchisce la statistica che collega la presenza di buchi neri massicci con la chimica galattica. “I buchi neri più massicci tendono a trovarsi nella galassie più piccole, che contengono pochi elementi pesanti”, spiega Crowther. “Le galassie più grandi e più ricche di elementi pesanti, come la Via Lattea, tendono a produrre buchi neri meno massicci”. La spiegazione potrebbe stare nell’influenza dell’elevata concentrazione di elementi pesanti sull’evoluzione stellare.
Il sistema composto dal buco nero e dalla stella di Wolf-Rayet non avrà un destino tranquillo. Nel giro di pochi milioni di anni, la supernova lascerà come residuo a propria volta un buco nero. E a quel punto i due corpi spiraleggeranno uno verso l’altro fino a fondersi in un’immensa esplosione. Ci vorrà qualche miliardo di anni. Ma forse nel frattempo saremo riusciti a costruire un efficiente rivelatore di onde gravitazionali per ricevere il segnale da quell’evento remoto.
