Nel 2020 un team guidato dagli astronomi dell'European Southern Observatory (ESO) ha segnalato il buco nero più vicino alla Terra, situato a soli 1000 anni luce di distanza nel sistema HR 6819. Ma i risultati del loro studio sono stati contestati da altri ricercatori, incluso un team internazionale con sede a KU Leuven, in Belgio. In un articolo pubblicato oggi, questi due team si sono uniti per riferire che in realtà non esiste un buco nero in HR 6819, che è invece un sistema a due stelle "vampiro" in una fase rara e di breve durata della sua evoluzione.

Lo studio originale su HR 6819 ha ricevuto un'attenzione significativa sia dalla stampa che dagli scienziati. Thomas Rivinius, un astronomo dell'ESO con sede in Cile e autore principale di quel documento, non è stato sorpreso dall'accoglienza della comunità astronomica alla loro scoperta del buco nero. " Non solo è normale, ma dovrebbe essere che i risultati siano esaminati ", dice, " e un risultato che renda ancora più i titoli dei giornali. "

Rivinius e i suoi colleghi erano convinti che la migliore spiegazione per i dati che avevano, ottenuti con il telescopio MPG/ESO da 2,2 metri , fosse che HR 6819 fosse un sistema triplo, con una stella in orbita attorno a un buco nero ogni 40 giorni e una seconda stella in un'orbita molto più ampia. Ma uno studio condotto da Julia Bodensteiner, allora dottoranda presso KU Leuven, in Belgio, ha proposto una spiegazione diversa per gli stessi dati: HR 6819 potrebbe anche essere un sistema con solo due stelle su un'orbita di 40 giorni e nessun buco nero . Questo scenario alternativo richiederebbe che una delle stelle fosse "spogliata", il che significa che, in un momento precedente, aveva perso gran parte della sua massa a causa dell'altra stella.

" Avevamo raggiunto il limite dei dati esistenti, quindi abbiamo dovuto ricorrere a una strategia osservativa diversa per decidere tra i due scenari proposti dai due team ", afferma Abigail Frost , ricercatrice del KU Leuven , che ha guidato il nuovo studio pubblicato oggi su Astronomy & Astrofisica .

Per risolvere il mistero, i due team hanno lavorato insieme per ottenere nuovi dati più nitidi di HR 6819 utilizzando il Very Large Telescope ( VLT ) e il Very Large Telescope Interferometer ( VLTI ) dell'ESO. " Il VLTI era l'unica struttura che ci avrebbe fornito i dati decisivi di cui avevamo bisogno per distinguere tra le due spiegazioni ", afferma Dietrich Baade, autore sia dello studio originale HR 6819 che del nuovo articolo di Astronomy & Astrophysics . Dal momento che non aveva senso chiedendo la stessa osservazione due volte, i due team hanno unito le forze, il che ha permesso loro di mettere in comune le proprie risorse e conoscenze per scoprire la vera natura di questo sistema.

" Gli scenari che stavamo cercando erano piuttosto chiari, molto diversi e facilmente distinguibili con lo strumento giusto ", afferma Rivinius. " Siamo d'accordo sul fatto che c'erano due sorgenti di luce nel sistema, quindi la domanda era se orbitano l'una vicino all'altra, come nello scenario della stella spogliata, o sono distanti l'una dall'altra, come nello scenario del buco nero ".

Per distinguere tra le due proposte, gli astronomi hanno utilizzato sia lo strumento GRAVITY del VLTI che lo strumento Multi Unit Spectroscopic Explorer ( MUSE ) sul VLT dell'ESO.

" Il MUSE ha confermato che non c'era un compagno luminoso in un'orbita più ampia, mentre l'elevata risoluzione spaziale di GRAVITY è stata in grado di risolvere due sorgenti luminose separate solo da un terzo della distanza tra la Terra e il Sole ", afferma Frost. " Questi dati si sono rivelati l'ultimo pezzo del puzzle e ci hanno permesso di concludere che HR 6819 è un sistema binario senza buco nero ".  

“ La nostra migliore interpretazione finora è che abbiamo catturato questo sistema binario in un momento poco dopo che una delle stelle aveva risucchiato l'atmosfera dalla sua stella compagna. Questo è un fenomeno comune nei sistemi binari stretti, a volte indicato dalla stampa come " vampirismo stellare ", spiega Bodensteiner, ora membro dell'ESO in Germania e autore del nuovo studio. " Mentre la stella donatrice è stata privata di parte del suo materiale, la stella ricevente ha iniziato a ruotare più rapidamente ".

" Cogliere una tale fase post-interazione è estremamente difficile in quanto è così breve ", aggiunge Frost. " Questo rende le nostre scoperte per HR 6819 molto eccitanti, in quanto si presenta come un candidato perfetto per studiare come questo vampirismo influenzi l'evoluzione delle stelle massicce e, a sua volta, la formazione dei loro fenomeni associati, comprese le onde gravitazionali e le violente esplosioni di supernova. "

Il nuovo team congiunto Leuven-ESO prevede ora di monitorare più da vicino l'HR 6819 utilizzando lo strumento GRAVITY del VLTI. I ricercatori condurranno uno studio congiunto del sistema nel tempo, per comprendere meglio la sua evoluzione, vincolarne le proprietà e utilizzare tale conoscenza per saperne di più su altri sistemi binari.

Per quanto riguarda la ricerca dei buchi neri, la squadra resta ottimista. " I buchi neri di massa stellare rimangono molto elusivi a causa della loro natura ", afferma Rivinius. " Ma le stime dell'ordine di grandezza suggeriscono che ci sono da decine a centinaia di milioni di buchi neri nella sola Via Lattea ", aggiunge Baade. È solo questione di tempo prima che gli astronomi li scoprano.

Maggiori informazioni

Questa ricerca è stata presentata nel documento "HR 6819 è un sistema binario senza buco nero: Rivisitazione della sorgente con interferometria a infrarossi e spettroscopia di campo integrale ottico" (DOI: 10.1051/0004-6361/202143004 ) per apparire in Astronomy & Astrophysics . 

Ha ricevuto finanziamenti dal Consiglio europeo della ricerca (CER) nell'ambito del programma di ricerca e innovazione Orizzonte 2020 dell'Unione europea (contratto di sovvenzione numero 772225: MULTIPLES; PI: Hugues Sana). 

Il team è composto da AJ Frost (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgio [KU Leuven]), J. Bodensteiner (European Southern Observatory, Garching, Germania [ESO]), Th. Rivinius (European Southern Observatory, Santiago, Cile [ESO Cile]), D. Baade (ESO), A. Mérand (ESO), F. Selman (ESO Cile), M. Abdul-Masih (ESO Cile), G. Banyard (KU Leuven), E. Bordier (KU Leuven, ESO Chile), K. Dsilva (KU Leuven), C. Hawcroft (KU Leuven), L. Mahy (Royal Observatory of Belgium, Brussels, Belgium), M. Reggiani ( KU Leuven), T. Shenar (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, The Netherlands), M. Cabezas (Astronomical Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic, Praga, Czech Republic [ASCR]), P. Hadrava ( ASCR), M. Heida (ESO), R. Klement (The CHARA Array of Georgia State University, Mount Wilson Observatory, Mount Wilson,

L'European Southern Observatory (ESO) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell'Universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo osservatori di livello mondiale sul campo, che gli astronomi usano per affrontare questioni entusiasmanti e diffondere il fascino dell'astronomia, e promuoviamo la collaborazione internazionale nel campo dell'astronomia. Istituita come organizzazione intergovernativa nel 1962, oggi l'ESO è supportata da 16 Stati membri (Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera e Regno Unito), insieme allo stato ospitante del Cile e all'Australia come partner strategico. Il quartier generale dell'ESO e il suo centro visitatori e planetario, l'ESO Supernova, si trovano vicino a Monaco in Germania, mentre il deserto cileno di Atacama, un luogo meraviglioso con condizioni uniche per osservare il cielo, ospita i nostri telescopi. L'ESO gestisce tre siti di osservazione: La Silla, Paranal e Chajnantor. A Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope e il suo Very Large Telescope Interferometer, oltre a due telescopi di rilevamento, VISTA che lavora nell'infrarosso e il VLT Survey Telescope a luce visibile. Sempre al Paranal, l'ESO ospiterà e gestirà il Cherenkov Telescope Array South, l'osservatorio di raggi gamma più grande e sensibile del mondo. Insieme a partner internazionali, l'ESO gestisce APEX e ALMA a Chajnantor, due strutture che osservano i cieli nella gamma millimetrica e submillimetrica. A Cerro Armazones, vicino a Paranal, stiamo costruendo "l'occhio più grande del mondo rivolto al cielo": il telescopio estremamente grande dell'ESO. Dai nostri uffici a Santiago, 

Fonte: eso.org