Nonostante le dure condizioni che esistono intorno ai buchi neri situati nel centro della Via Lattea, una nuova ricerca mostra che anche in un ambiente così aggressivo possono formarsi nuove stelle e pianeti. La possibilità di ciò è confermata dai corpi celesti rilevati, che si trovano solo pochi anni luce dai buchi neri.
Scoperto più di 10 anni fa, le stelle luminose e supermassicci, il cui peso è più di 4 milioni di volte la massa del Sole, hanno causato violente polemiche nella comunità astronomica. Sono assorbiti dai buchi neri dopo la loro formazione? Come riescono a rimanere nelle loro orbite?
La maggior parte degli astronomi rifiuta l'idea di formare stelle vicino ai buchi neri, poiché questi ultimi causano danni significativi allo spazio circostante, distorcendolo e assorbendo tutti gli oggetti vicini. Tuttavia, nuovi studi su piccole stelle nel centro della galassia suggeriscono il contrario. Vale a dire, un numero considerevole di stelle "adulte" si sono formate non lontano dai buchi neri.
"Una nuova evidenza di formazione stellare in corso vicino ai buchi neri è il" chiodo nella bara "della teoria secondo cui le stelle sono formate solo staticamente in un unico punto", ha detto il ricercatore senior Farhad Yusuf-Zade, della Northwestern University. "Le osservazioni, se confermate, indicheranno una bassa probabilità che le stelle possano migrare da altri luoghi della galassia", hanno detto i ricercatori. Le stelle nascono in nuvole di polvere e gas. La turbolenza all'interno di queste nuvole crea grappoli e nodi che iniziano a collassare sotto il loro stesso peso. I grappoli vengono riscaldati e compattati, trasformandosi in protostelle. Quest'ultimo ha ricevuto questo nome a causa del fatto che la sintesi termonucleare dell'idrogeno in elio non era ancora iniziata.
I Protostars sono spesso molto difficili da discernere. Questo oggetto non genera ancora abbastanza luce visibile, a causa di ciò che sta accadendo all'interno della sintesi nucleare. Quest'ultimo, a sua volta, può ancora essere nascosto da un disco di gas e accumuli di polvere attorno ad esso.
Fu per questo motivo, Farhad Yusuf-Zade e i suoi colleghi, che usarono il radiotelescopio Very Large Array nel Nuovo Messico per scansionare il cielo, non trovarono nulla vicino ai buchi neri. Gli scienziati hanno fissato solo i dischi di gas e polvere attorno ai fori e non una singola protostella.
"Tu stesso puoi vedere queste bellissime strutture simili a comete", ha detto Yusuf-Zadeh in un'intervista con Space.com. La luminescenza intensa può essere osservata sia da stelle e cluster precedentemente scoperti, sia da quelli che sono stati scoperti per la prima volta, come ad esempio i gruppi stellari della Nebulosa di Orione.
"Rimane, ovviamente, una grande domanda, vale a dire come le stelle si formano nelle immediate vicinanze del buco nero e come evitare l'impatto negativo di questi giganti nel vicinato", ha osservato Yusuf-Zadeh. "Molti scienziati sostengono che la formazione di una stella vicino a un buco nero è esclusa. Tuttavia, la natura confuta queste affermazioni. "
Gli astronomi hanno capito come risolvere questo mistero. Nell'ultimo decennio, hanno sviluppato due scenari, entrambi testati su un buco nero nelle vicinanze, per simulare il processo di formazione stellare. Nel primo caso, gli accumuli di gas e polveri possono cadere a pezzi nel forte campo gravitazionale di un buco nero e formare nel disco che lo circonda. È in questo disco che si formeranno le giovani stelle, e gli stessi dischi attorno alle stelle diventeranno la base per l'apparizione dei pianeti. Questo scenario fu proposto per la prima volta nel 2005 da Sergei Nyashkin, un astronomo dell'Università di Leicester nel Regno Unito, ed era una spiegazione della formazione di stelle di piccola massa.
Il secondo scenario riguarda l'allungamento della nube di gas in un nastro lungo e stretto, che è influenzato da due forze gravitazionali opposte da un buco nero, mantenendo questo nastro vicino a te. In questo nastro e si verifica la formazione e l'esistenza forzata di stelle e pianeti.
Entrambi gli scenari sono progettati per spiegare la formazione di stelle vicino a un buco nero chiamato Sagittario A.
Tuttavia, alcuni scienziati non si precipitano alle conclusioni.
"Il centro della nostra galassia è un luogo unico ed estremo, radicalmente diverso dal nostro sistema solare", ha detto Jessica Lou, astronoma dell'Università di Hawaii Astronomia. "Pertanto, è importante che gli astronomi non affrettino le loro conclusioni."
"Ammassi di gas simili, con una forma simile per le protostelle, sono stati osservati nel cluster adiacente alla Nebulosa di Orione, ci sono altri posti con simili grumi di gas piccoli che non rasentano i buchi neri", ha ammonito Lu in risposta a una domanda di Space.com.
In precedenza, si riteneva che anche piccole stelle si formassero in pochi anni luce. La sorpresa è il fatto possibile della formazione di stelle in condizioni estremamente avverse per molti anni luce in prossimità di buchi neri. Di norma, un disco attorno a una protostella si rompe in grumi di gas e polvere, che vengono successivamente condensati nei pianeti futuri. Ma nelle condizioni estreme del quartiere con un buco nero, gli effetti dei venti stellari, la parte "leone" della massa di questi dischi si perde. Yusuf-Zadeh ei suoi colleghi ritengono che, nonostante l'ambiente sfavorevole, resti una quantità sufficiente di materiale attorno alla protostella per la formazione dei pianeti.
Il team di scienziati sta pianificando di utilizzare il radiotelescopio ad alta millimetro / submillimetrico Atakam nel nord del Cile in un ulteriore studio sulla formazione di pianeti e stelle. L'elevata sensibilità di questi telescopi aiuterà a coprire uno spazio più ampio con potenziali protostelle e ammassi di gas.
"Stiamo solo ora iniziando a esplorare davvero quest'area", ha detto Yusuf-Zadeh, aggiungendo che la ricerca di domande sulla formazione delle stelle in prossimità dei buchi neri continuerà in futuro.
I risultati e i commenti sugli studi sulla formazione di stelle vicino ai buchi neri saranno pubblicati nel prossimo numero di The Astrophysical Journal Letters e saranno anche disponibili online.
