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Astronomi svelano il mistero delle Gemelle Scomparse nel Centro Galattico

Bydb87

Lug 4, 2023

Giuseppe Proietti DI GIUSEPPE PROIETTI

 25 Giu 2023 – 12:30

Gli astronomi hanno scoperto che le giovani stelle supermassicce vicino al buco nero della Via Lattea sono singole e non binarie, contrariamente alla normale formazione di stelle supermassicce. L’ambiente estremo del buco nero fa sì che queste stelle binarie si fondano o si disgregano, portando a un minor numero di coppie binarie rispetto a stelle simili vicino alla Terra. Ciò suggerisce l’influenza del buco nero sulla produzione di onde gravitazionali e sulla creazione di stelle iperveloci.

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Analisi delle stelle supermassicce vicino al buco nero della Via Lattea

Scienziati dell’Università della California, Los Angeles (UCLA) e dell’Osservatorio W. M. Keck hanno analizzato oltre un decennio di dati su 16 giovani stelle supermassicce che orbitano attorno al buco nero supermassiccio al centro della galassia della Via Lattea. Le stelle supermassicce si formano tipicamente in coppia, ma il nuovo studio ha scoperto che tutte e 16 le stelle erano singole. I risultati supportano uno scenario in cui il buco nero supermassiccio spinge le stelle vicine a fondersi o a disgregarsi, con una delle due che viene espulsa dal sistema.

Formazione di stelle singole in un ambiente ostile

Le stelle osservate dagli scienziati sono conosciute come stelle S e la maggior parte di esse sono giovani, formate negli ultimi 6 milioni di anni, e massicce. Si trovano principalmente entro un mese luce, o poco meno di 800 miliardi di chilometri, dal buco nero. “Stelle così giovani non dovrebbero nemmeno essere vicino al buco nero in primo luogo”, ha detto Devin Chu, ricercatore post-dottorato all’UCLA e primo autore dello studio. “Non avrebbero potuto migrare in questa regione in soli 6 milioni di anni. Ma avere una stella che si forma in un ambiente così ostile è sorprendente”.

Ricerca di stelle binarie spettroscopiche tra le stelle S

Chu e i suoi colleghi hanno utilizzato dati ottenuti con gli strumenti di ottica adattiva di Keck per condurre la prima ricerca di stelle binarie spettroscopiche tra le stelle S. Le stelle binarie spettroscopiche appaiono attraverso telescopi ottici come stelle singole ma, quando la luce che emettono viene analizzata dagli scienziati, si rivelano essere in realtà coppie di stelle. Tutte le stelle S che sembravano singole erano, infatti, da sole.

Implicazioni per la produzione di onde gravitazionali e la creazione di stelle iperveloci

Ancora più sorprendente, i ricercatori hanno scoperto che il numero di coppie di stelle S che potrebbero esistere vicino al buco nero era molto inferiore al numero di stelle simili nella sezione dello spazio che circonda il Sole della Terra, conosciuta come il vicinato solare. Hanno fatto ciò calcolando una metrica chiamata frazione binaria, che definisce quante stelle in una determinata area potrebbero essere in coppia; più alta è la frazione binaria, più stelle potrebbero esistere in coppia. Studi precedenti hanno mostrato che la frazione binaria per stelle simili alle stelle S nel vicinato solare della Terra è intorno al 70%. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno scoperto che vicino al buco nero della Via Lattea, il limite superiore è solo del 47%, il che suggerisce che l’ambiente estremo del buco nero limita la sopravvivenza delle stelle binarie.

Conseguenze per la produzione di onde gravitazionali e la creazione di stelle iperveloci

“Questa differenza parla dell’ambiente incredibilmente interessante del centro della nostra galassia; non stiamo trattando con un ambiente normale qui”, ha detto Chu. “Ciò suggerisce anche che il buco nero spinge queste stelle binarie vicine a fondersi o a disgregarsi, il che ha importanti implicazioni per la produzione di onde gravitazionali e la creazione di stelle iperveloci espulse dal centro galattico”.

Prossime ricerche

I ricercatori dell’UCLA ora prevedono di esplorare come il limite sulla frazione binaria che hanno calcolato si confronta con la frazione binaria per stelle simili che si trovano più lontano dal buco nero, ma ancora sotto la sua influenza gravitazionale.

Conclusione

In sintesi, gli astronomi hanno scoperto che le giovani stelle supermassicce vicino al buco nero della Via Lattea sono singole e non binarie, suggerendo l’influenza del buco nero sulla produzione di onde gravitazionali e sulla creazione di stelle iperveloci.

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