Gli astronomi hanno osservato quella che sembra essere la formazione silenziosa di un buco nero all’interno della Galassia di Andromeda, segnando una delle conferme più chiare finora che le stelle possono collassare in questi pozzi gravitazionali senza le drammatiche esplosioni di supernova tradizionalmente previste. La scoperta, basata sull’analisi dei dati della missione NEOWISE della NASA, mette in discussione le ipotesi precedenti sulla formazione dei buchi neri e suggerisce che potrebbero essere molto più comuni di quanto si credesse in precedenza.
L’improvvisa scomparsa di una stella
La stella, designata M31-2014-DS1, si trovava a circa 2,5 milioni di anni luce dalla Terra. Originariamente brillava con una luminosità pari a circa 100.000 volte quella del nostro Sole, paragonabile alla famosa supergigante rossa Betelgeuse di Orione. Nel corso di un decennio, a partire dal 2014 circa, la stella si è costantemente attenuata prima di svanire effettivamente nel 2023, riducendosi a solo un decimillesimo della sua luminosità originale. Il team, guidato dall’astronomo Kishalay De della Columbia University, ha inizialmente notato l’anomalia mentre esaminava i dati di archivio NEOWISE.
“Le stelle così luminose e così massicce non scompaiono nell’oscurità in modo casuale”, ha detto De, ricordando il momento in cui successive osservazioni presso l’Osservatorio Keck alle Hawaii non hanno rivelato alcuna traccia della stella. Successive verifiche con il telescopio spaziale Hubble hanno confermato la scomparsa.
Sfidare la teoria consolidata
Per anni, la teoria dominante ha sostenuto che i buchi neri si formano solo dal collasso di stelle estremamente massicce, culminato in una spettacolare supernova. Tuttavia, M31-2014-DS1 pesava solo 13 volte la massa del nostro Sole, relativamente piccola rispetto agli standard tipici della formazione dei buchi neri. Ciò solleva la possibilità che stelle di dimensioni moderate possano collassare silenziosamente sotto la propria gravità, formando buchi neri senza la violenta espulsione di materia.
Le implicazioni sono significative: se una stella di queste dimensioni può diventare un buco nero senza una supernova, allora l’universo probabilmente contiene molti più buchi neri di quanto stimato in precedenza. Ciò cambia la nostra comprensione dell’evoluzione stellare e della popolazione di buchi neri nelle galassie.
Cosa rimane dietro?
Il crollo sembra essere avvenuto rapidamente, forse nel giro di poche ore. Ciò che rimane non è la stella stessa, ma un debole bagliore infrarosso prodotto dalla polvere e dal gas che ruotano a spirale attorno al buco nero appena formato. Questo materiale orbita troppo velocemente per caderci dentro, formando un disco rotante che col tempo alimenterà lentamente il buco nero, simile all’acqua che scorre vorticosamente in uno scarico.
Osservazioni future
Nei prossimi decenni, si prevede che questa firma infrarossa svanirà man mano che i detriti rimanenti si muoveranno a spirale verso l’interno. La vicinanza relativamente ravvicinata della Galassia di Andromeda significa che questo processo rimarrà visibile a potenti osservatori come il James Webb Space Telescope (JWST). Sebbene l’imaging diretto del buco nero stesso sia attualmente al di là delle nostre capacità tecnologiche, gli astronomi prevedono che quando il gas circostante si disperderà, potrebbero eventualmente emergere raggi X ad alta energia, fornendo ulteriore conferma.
Questa scoperta fornisce un nuovo metodo per identificare eventi simili: invece di monitorare miliardi di stelle per individuare eventuali scomparse improvvise, gli astronomi possono ora cercare brevi esplosioni nell’infrarosso, possibili indicatori di un imminente collasso silenzioso.
La stella in via di estinzione in Andromeda offre uno sguardo unico sulla morte stellare, suggerendo che i buchi neri potrebbero formarsi in modi più sottili di quanto si pensasse in precedenza e sono molto più diffusi nell’universo di quanto immaginassimo una volta.
