È un’interessante ricerca che chiama in causa stelle iperveloci, buchi neri supermassici presenti nel centro galattico e buchi neri di massa intermedia, quella condotta da un team di ricercatori dell’università del Michigan che, utilizzando i dati della missione Gaia dell’Esa e le osservazioni di uno dei due telescopi Magellano in Cile, ha ricostruito la traiettoria della stella massiccia iperveloce Lamost-Hvs1. La conclusione? Non è partita dal centro della nostra galassia – come si credeva in precedenza, pensando che potesse essere stata accelerata dal buco nero supermassiccio lì presente, Sagittarius A* – ma dal disco stellare.
La traiettoria della stella iperveloce Lamost-Hvs1 ricreata usando uno dei telescopi Magellan in Cile e i dati della missione spaziale dell’Agenzia spaziale europea (Esa) Gaia che mostra la stella espulsa dal disco della Via Lattea e non dal centro galattico come si credeva in precedenza. Crediti: Kohei Hattori
La prima domanda che probabilmente vi starete ponendo è cosa mai siano queste stelle iperveloci. Sono stelle scoperte dagli astronomi per la prima volta nel 2005 – fino a oggi se ne conoscono meno di trenta – che si muovono a una velocità molto elevata, oltre i 500 km al secondo. Una velocità più che doppia rispetto alla media di 200 km al secondo del resto delle stelle della galassia, motivo per il quale queste massicce stelle flash sono state chiamate hypervelocity stars – stelle iperveloci, appunto. Ma cosa potrebbe essere responsabile dell’acquisizione di una tale velocità da parte di queste stelle? Gli astronomi ritengono sia, nella maggior parte dei casi, l’effetto fionda del trafugatore di luce e materia per eccellenza: l’ingordo buco nero supermassico presente al centro della Via Lattea, Sagittarius A*, appunto. Quando una coppia di stelle binarie – due stelle in orbita l’una intorno all’altra – gli passano vicino, potrebbe afferrarne e ingoiarne una, mentre l’altra, divenuta single, verrebbe letteralmente fiondata fuori dalla galassia alla velocità che dicevamo. Così si produrrebbero le stelle iperveloci osservate dagli astronomi, o almeno è quello che indicano modelli computerizzati. Ma ciò che emerge dal nuovo studio è uno scenario diverso.
Dopo aver determinato, grazie ai dati di Gaia e alle osservazioni di uno dei telescopi Magellano, la velocità e la distanza percorsa dalla stella Lamost-Hvs1 (la stella massiccia iperveloce scoperta nel 2014 più vicina al Sole di tutte le altre stelle flash), gli astronomi sono stati in grado di risalire al percorso da essa compiuto. Il risultato è stato una sorpresa: contrariamente a quel che si credeva, la stella è stata espulsa dal disco stellare della galassia, e non dal centro galattico, dove si trova Sagittarius A*. «Pensavamo che Lamost-Hvs1 venisse dal centro galattico», dice Kohei Hattori, ricercatore postdoc all’università del Michigan (Stati Uniti) e primo autore dell’articolo, «ma se si guarda alla sua traiettoria, è chiaro che così non è».
Una scoperta che «cambia la nostra visione sull’origine delle stelle iperveloci», spiega Monica Velluri, anche lei ricercatrice all’università del Michigan e coautrice dell’articolo. «Il fatto che il percorso di questa stella massiccia velocissima origini dal disco stellare, piuttosto che dal centro della Via Lattea, indica che gli ambienti estremi necessari per l’espulsione di queste stelle possono essere presenti anche in luoghi diversi da quelli attorno ai buchi neri supermassicci del centro galattico. Rendere una stella iperveloce richiede moltissima energia, che di solito viene prodotta proprio in questi ambienti».
Ma se la stella, com’è stato dimostrato, non è stata “sputata” dal centro galattico – là dove si pensava che il buco nero avesse potuto agire da “catapulta” – cosa può averla espulsa nel disco stellare? I ricercatori sono giunti a due ipotesi. La prima è che l’espulsione potrebbe essere il risultato dell’incontro di Lamost-Hvs1 con molteplici stelle massicce. Ipotesi plausibile ma remota, a detta degli stessi ricercatori, poiché sebbene stelle veloci espulse da stelle massicce multiple siano note da tempo, queste generalmente hanno velocità comprese tra i 10 e i 40 km al secondo: molto inferiori ai 500 km al secondo osservati per Lamost-Hvs1. La seconda ipotesi, invece, chiama in causa un altro buco nero, questa volta non supermassiccio, però: un buco nero di massa intermedia, come quelli che si pensa siano presenti all’interno di alcuni ammassi di stelle nel disco stellare.
Tuttavia, il percorso ricostruito a ritroso dai ricercatori ha origine nel braccio della Norma – o braccio del Cigno – della nostra galassia, uno dei due bracci minori della spirale. Una regione nella quale non sono mai stati osservati ammassi di stelle massicce. Certo, se ne venissero individuati, magari nascosti dietro la polvere del disco, potrebbero offrire l’opportunità per scoprire un buco nero di massa intermedia nel disco della Via Lattea.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Origin of a massive hyper-runaway subgiant star LAMOST-HVS1 — implication from Gaia and follow-up spectroscopy“, di Kohei Hattori, Monica Valluri, Norberto Castro, Ian U. Roederer, Guillaume Mahler e Gourav Khullar