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Gli astronomi hanno scoperto il primo sistema binario “Pulsar – Buco nero”? 

Gli astronomi hanno recentemente segnalato il rilevamento di un oggetto così compatto di circa 2.35 masse solari nell’ammasso globulare NGC 1851 nella nostra galassia natale, la Via Lattea. Poiché si trova all’estremità inferiore del “gap di massa del buco nero”, questo oggetto compatto potrebbe essere una stella di neutroni massiccia o il buco nero più leggero o qualche variante stellare sconosciuta. La natura esatta di questo corpo deve ancora essere determinata. Tuttavia, ciò che è più interessante è che, a differenza del corpo compatto simile rilevato nell’evento di fusione GW 190814, questo corpo compatto si trova nella formazione del sistema binario come compagno di una pulsar. Se in futuro questo corpo compatto in formazione binaria con la pulsar dovesse diventare un buco nero, questo sarebbe il primo “sistema pulsar-buco nero” conosciuto.  

Quando il carburante finisce, inizia la fusione nucleare stelle si ferma e non c'è energia per riscaldare i materiali per bilanciare la forza di gravità interna. Di conseguenza, il nucleo collassa sotto la sua stessa gravità, lasciando dietro di sé un compatto rimanente. Questa è la fine della stella. La stella morta potrebbe essere una nana bianca, una stella di neutroni o un buco nero, a seconda della massa della stella originale. Le stelle tra 8 e 20 masse solari diventano stelle di neutroni (NS) mentre le stelle più pesanti diventano buchi neri (BH).  

Gli astronomi hanno scoperto il primo sistema binario “Pulsar – Buco nero”?
@Umesh Prasad

La massa massima di stelle di neutroni è di circa 2.2 masse solari mentre i buchi neri formatisi alla fine del ciclo di vita stellare sono solitamente superiori a 5 masse solari. Questo divario di massa tra la casa nera più chiara (vale a dire 5 M) e la stella di neutroni più pesante (vale a dire 2.2 M) viene definito “gap di massa del buco nero”.  

Oggetti compatti nel “buco nero gap di massa” 

Gli oggetti compatti che cadono nel gap di massa (tra 2.2 e 5 masse solari) non si incontrano comunemente né sono ben compresi. Alcuni oggetti compatti osservati negli eventi di onde gravitazionali si trovano nella regione del gap di massa. Uno di questi casi recenti è stata la scoperta di una massa compatta di 2.6 masse solari il 14 agosto 2019 nell’evento di fusione GW190814 che ha portato alla casa nera del buco nero finale di circa 25 masse solari.  

Oggetti compatti in mass-gap in formazione di “sistema binario”. 

Gli scienziati hanno recentemente segnalato il rilevamento di un oggetto così compatto di circa 2.35 masse solari nell’ammasso globulare NGC 1851 nella nostra galassia natale, la Via Lattea. Poiché si trova all’estremità inferiore del “gap di massa del buco nero”, questo oggetto compatto potrebbe essere una stella di neutroni massiccia o il buco nero più leggero o qualche variante stellare sconosciuta.  

La natura esatta di questo corpo deve ancora essere determinata.  

Tuttavia, ciò che è più interessante è che, a differenza del corpo compatto simile rilevato nell’evento di fusione GW 190814, questo corpo compatto si trova nella formazione del sistema binario come compagno di un’eccentrica pulsar binaria millisecondo.  

Se in futuro questo corpo compatto in formazione binaria con la pulsar dovesse diventare un buco nero, questo sarebbe il primo “sistema pulsar-buco nero” conosciuto. Questo è ciò che gli astronomi delle pulsar cercano da decenni.  

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Riferimenti:  

  1. LIGO. Comunicato stampa – LIGO-Virgo trova un oggetto misterioso in “Mass Gap”. Pubblicato il 23 giugno 2020. Disponibile su https://www.ligo.caltech.edu/LA/news/ligo20200623 
  1. E. Barr et al., Una pulsar in una binaria con un oggetto compatto nel gap di massa tra stelle di neutroni e buchi neri Science, 19 gennaio 2024. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adg3005 preprint https://doi.org/10.48550/arXiv.2401.09872 
  1. Fishbach M., 2024. Mistero nel “gap di massa”. SCIENZA. 18 gennaio 2024. Vol 383, numero 6680. pp. 259-260. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adn1869  
  1. SARAO 2024. News – Il buco nero più leggero o la stella di neutroni più pesante? MeerKAT scopre un oggetto misterioso al confine tra buchi neri e stelle di neutroni. Pubblicato il 18 gennaio 2024. Disponibile su https://www.sarao.ac.za/news/lightest-black-hole-or-heaviest-neutron-star-meerkat-uncovers-a-mysterious-object-at-the-boundary-between-black-holes-and-neutron-stars/  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Giornalista scientifico | Editore fondatore della rivista scientifica europea

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