Gli astronomi hanno osservato un evento cosmico unico: una stella che viene violentemente squarciata e consumata da un buco nero. Questo evento, denominato AT2022zod, è significativo perché il buco nero coinvolto sembra essere un sfuggente buco nero di massa intermedia (IMBH), una classe di oggetti che da tempo lascia perplessi gli scienziati. La scoperta offre una rara opportunità di studiare questi “intermediari” cosmici nella gerarchia del buco nero.
La natura degli eventi di perturbazione delle maree
Gli eventi di interruzione delle maree (TDE) si verificano quando una stella si avvicina troppo a un buco nero. L’immensa gravità allunga la stella trasformandola in un sottile flusso di gas, un processo spesso chiamato “spaghettificazione”. Una parte di questo materiale cade nel buco nero, mentre il resto viene espulso in potenti getti. Sebbene sia noto che questi eventi accadono vicino ai buchi neri supermassicci al centro delle galassie, questo si è verificato lontano dal nucleo galattico.
Un bagliore insolito in una galassia lontana
Il bagliore, rilevato nell’ottobre 2022, ha avuto origine nella galassia SDSS J105602.80+561214.7, a circa 1,5 miliardi di anni luce di distanza. A differenza dei tipici TDE, che durano centinaia di giorni, AT2022zod si è sbiadito in poco più di un mese. Questa breve durata, combinata con la sua posizione decentrata – a circa 10.000 anni luce dal buco nero supermassiccio della galassia – suggeriva che il responsabile fosse un buco nero più piccolo, ma comunque consistente.
“La combinazione di essere ospitato da una galassia ellittica, notoriamente sede di grandi popolazioni di ammassi stellari, pur essendo non nucleare e di breve durata, ci ha incuriosito sul fatto che questo potrebbe essere uno degli sfuggenti buchi neri di massa intermedia che potrebbero esistere al di fuori del centro della galassia”, ha spiegato Kristen Dage, team leader della Curtin University.
Il mistero dei buchi neri di massa intermedia
I buchi neri supermassicci possono avere milioni o miliardi di volte la massa del nostro Sole, mentre i buchi neri di massa stellare variano tipicamente da 3 a centinaia di masse solari. Gli IMBH colmano il divario tra questi due, ma rimangono incredibilmente difficili da trovare. Gli scienziati ritengono che gli IMBH potrebbero svolgere un ruolo chiave nella crescita dei buchi neri supermassicci, ma la loro relativa scarsità li ha resi difficili da studiare.
“Siamo eccellenti nel trovare buchi neri supermassicci e, grazie ai rilevatori di onde gravitazionali LIGO-Virgo-Kagra, stiamo migliorando nel trovare buchi neri di massa stellare, ma potrei contare sulle mie mani il numero di candidati buchi neri di massa intermedia che hanno raggiunto una sorta di consenso all’interno della comunità astronomica”, ha detto Dage.
Indizi sulla formazione e sull’ambiente
La scoperta di questo TDE decentrato fornisce indizi su dove potrebbero risiedere gli IMBH. Gli astronomi teorizzano che l’evento sia avvenuto all’interno di un denso ammasso stellare, come un ammasso globulare o una galassia nana ultracompatta (UCD). Questi ambienti sono pieni di stelle che invecchiano, fornendo ampio carburante per le fusioni e la crescita dei buchi neri.
Le origini degli stessi UCD sono dibattute. Alcuni potrebbero essere resti di galassie nane spogliate, mentre altri potrebbero essere il risultato della collisione di ammassi globulari. Determinare quale scenario è corretto potrebbe rivelare informazioni su come gli IMBH si formano ed evolvono.
Il futuro della caccia IMBH
Si prevede che i futuri telescopi, come l’Osservatorio Vera C. Rubin, rivoluzioneranno la ricerca degli IMBH. La sua decennale Legacy Survey of Space and Time analizzerà milioni di ammassi stellari, aumentando le possibilità di rilevare più TDE causati da questi oggetti sfuggenti.
La scoperta di AT2022zod offre un passo avanti fondamentale nella comprensione della popolazione dei buchi neri di massa intermedia e del modo in cui contribuiscono all’ecosistema cosmico più ampio.
Con le osservazioni in corso e il miglioramento della tecnologia, gli scienziati sono pronti a svelare finalmente i misteri che circondano questi buchi neri “anello mancante”.
