Primo buco nero trovato nel vuoto

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Hubble e Webb ne catturarono uno.

L’ammasso Omega Centauri avrebbe dovuto esserne pieno. Diecimila buchi neri. Mancante. Silenzioso.

Per molto tempo semplicemente non c’erano. Almeno non sul nostro radar.

Una stella chiamata oMEGACat-307140063689213408-018 orbita attorno a qualcosa di invisibile. Danza nello spazio oscuro. Hubble ha osservato dal 2003. Ha continuato a osservare fino al 2023. Il telescopio spaziale James Webb ha preso il testimone da lì, rafforzando le misurazioni.

Non era una stella di neutroni. La gente all’inizio lo pensava. No. È quattro volte più pesante del nostro Sole. BENE. 4,46 volte. È troppo pesante per una stella morta di densità normale. Quindi è crollato. Completamente. In un buco nero.

Omega Centauri non è un ammasso stellare qualsiasi.

È enorme. Il più grande ammasso globulare della Via Lattea. Forse non è nemmeno più un cluster. Alcuni pensano che sia il fantasma di una galassia nana. Un nucleo. Ciò che resta dopo che la Via Lattea ha mangiato il suo vicino. Le maree portarono via le strisce. Eoni di cannibalismo cosmico.

Ci sono ancora 10 milioni di stelle lì. Pendolarismo di 18.000 anni luce.

E nel mezzo? Un mostro di massa intermedia. Trovato nel 2024. Ottomiladuecento volte la massa del Sole. Questa è la firma di un nucleo di galassia, non di un ammasso. Si adatta bene alla teoria della “galassia nana mangiata”.

Ma le galassie non hanno solo mostri centrali. Hanno rifiuti. Buchi neri di massa stellare. Di quelli nati quando le grandi star si fanno saltare in aria. Ce ne aspettavamo 10.000 qui.

Zero.

Questo era il record finché Matthew Whitaker non decise di guardare più da vicino.

Ha analizzato due decenni di dati di Hubble. Si mescolò agli occhi più penetranti di Webb. Il trucco? Astrometria. Mappatura di piccoli spostamenti di posizione.

La stella visibile nel sistema binario ha il 78% della massa del nostro Sole. Si muove. Il compagno invisibile lo tira. Non puoi vedere l’attrazione. Ma puoi misurare l’oscillazione.

“La precisione di queste misurazioni è incredibile”, ha detto Whitaker. Fino a frazioni di pixel. Senza che entrambi i telescopi lavorino insieme? Non lo avremmo trovato.

L’orbita è lunga. Novantaquattro anni.

La più ampia mai vista per questo tipo di impianti.

Hubble ne ha visto solo meno di un quarto. Ma quel trimestre prevedeva l’approccio più vicino. Il momento in cui la stella vola più velocemente sotto la gravità del buco nero. Quella velocità diede loro la massa.

Durerà questa relazione? Probabilmente no.

Lì lo spazio è affollato. Entro un miliardo di anni, un’altra stella probabilmente si schianterà sulla loro pista da ballo e porterà via la compagna. Oppure cacciateli entrambi. È il caos, ma un caos lento.

Ecco la parte strana.

La massa è strana. Quattro masse e mezzo solari?

Adesso disponiamo di un set di dati di undici anni di onde gravitazionali. La fusione dei buchi neri canta. Producono onde che possiamo rilevare.

C’è una lacuna in quelle canzoni. Una zona tranquilla.

I buchi neri tra 2,5 e 5 masse solari non dovrebbero esistere realmente. Almeno, questo è ciò che suggeriscono le fusioni. Le stelle di neutroni terminano intorno a 2,5. Qualcosa di più grande avrebbe dovuto colmare il divario. Dritto a dieci masse solari.

oMEGACat BH-1 (quello nuovo) si trova proprio in quel silenzio.

Anil Seth dice che questo è importante. Gli ammassi globulari sono terreno fertile per le binarie. Stringono insieme le stelle finché non si fondono. Queste fusioni creano le onde gravitazionali. Se non capiamo come si formano lì i buchi neri – come funziona la fisica in quegli ambienti primitivi e a bassa metallicità – stiamo volando alla cieca sui dati sulle onde.

“Questi ambienti sono i luoghi principali in cui pensiamo che i binari si fondano”, afferma Seth.

Le stelle di Omega Centauri sono antiche. Primitivo. Povero di elementi pesanti rispetto al Sole. Questa scarsità complica le cose. Quali stelle collassano? Quali esplodono? La risposta non è ancora chiara.

Uno trovato. Mancano novemilanovecentonovantanove.

Whitaker non si ferma. La pila di dati continua a crescere. E la NASA ha un nuovo occhio che verrà lanciato entro la fine dell’anno: il Nancy Grace Roman Space Telescope.

È ampio. Più ampio di Hubble.

Roman esplorerà l’affollato centro della nostra galassia. Regolarmente. Con risoluzione simile a quella di Hubble.

“Speriamo”, dice Whitaker, “di trovare più sistemi come questo”.

Se Roman riesce a vedere lo schema nel rigonfiamento, forse possiamo riempire anche i vuoti nel resto del cielo.