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SPAZIO/ Valsecchi (astrofisica): così abbiamo ricostruito la storia del buco nero più massiccio

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«A complicare il tutto, vi sono la massa e luminosità della stella compagna e il periodo orbitale di tre giorni e mezzo, molto breve considerata la massa della stella compagna. Con una massa di circa 70 masse solari, questa stella è la più massiccia mai scoperta in un sistema binario di questo tipo, ma la sua luminosità è minore di quella che ci si aspetterebbe per una stella isolata della stessa massa. Per tutte queste peculiarità M33 X-7 non sembrava avere alcun senso dal punto di vista dell'evoluzione stellare: un autentico enigma!»

In passato già altri gruppi avevano provato a proporre un modello che ricostruisse l’intera storia evolutiva del sistema, ma i modelli fino ad oggi disponibili riuscivano a ricostruire solo alcune delle caratteristiche osservate. Quello presentato recentemente sulla prestigiosa rivista Nature invece è il primo a riuscirci. Per arrivare a questo risultato, il team di scienziati ha compiuto più di 200.000 simulazioni al computer del sistema, cosa che ha richiesto da sola più di due mesi.

Secondo queste simulazioni, all’inizio il sistema era composto da una stella di circa 100 masse solari (quella che oggi è diventata un buco nero) e un'altra di circa 30, molto vicine. Stelle così grandi hanno una vita molto breve, e finiscono molto in fretta il loro “carburante”, l’idrogeno. In particolare nelle fasi finali della sua esistenza la stella più grande si è gonfiata prima di collassare definitivamente in un buco nero. Durante questa fase gli strati esterni le sono stati strappati via dalla compagna, che è cresciuta di massa fino ad assumere il valore attuale. L’accrescimento di massa quando la stella era già formata è uno dei motivi per cui essa è meno luminosa di quello che ci aspettiamo. D’altra parte, la stella è deformata dalla presenza del vicino buco nero e questo fa sì che la temperatura e la luminosità della stella non siano costanti sulla superficie. In particolare, da terra noi vediamo proprio le regioni più fredde della stella e quindi meno luminose.

Lo studio potrà essere utilizzato per futuri lavori sull’evoluzione di sistemi binari. «La comprensione della formazione e dell'evoluzione di un sistema peculiare come M33 X-7 aiuta a fare luce sui processi fisici che si celano dietro la formazione dei buchi neri».

(a cura di Giovanni Rosotti)



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