dell’Artista concetto di un intermedio buco nero. Si sta nutrendo di una stella che ha vagato troppo vicino.
Immagine per gentile concessione di: David A. Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Un buco nero è un oggetto la cui gravità è così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggirgli.

Gli astronomi hanno a lungo pensato che i buchi neri sono disponibili in soli due tipi, il “stellare” e il “supermassiccio.”Il tipo dipende dal peso del buco nero, o più specificamente, dalla sua massa.

Ora, grazie alla ricerca fatta da due squadre di astronomi, tra cui uno con sede presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Md., sembra che ci sia un terzo genere. Poiché ha una massa da qualche parte tra questi due tipi, è chiamato un “buco nero di massa intermedia.”

In parole povere, massa e peso possono essere usati in modo intercambiabile. L’unica differenza è che nello spazio lontano dall’influenza della gravità terrestre, il tuo peso sarebbe zero. Al contrario, la tua massa sarebbe la stessa, non importa quanto tu sia vicino o lontano dalla Terra. Il peso tiene conto della gravità terrestre mentre la massa no. Quindi, la massa è una misura più basilare di quanta “roba” costituisce un oggetto. (L’unità di massa nel sistema metrico è il chilogrammo. La sterlina è il sistema inglese di peso. Un chilogrammo equivale a circa 2,2 sterline. Una persona di 130 chili ha una massa di circa 59 chilogrammi.)

Il telescopio a raggi X Chandra della NASA rileva buchi neri di dimensioni intermedie.

Il problema è che a differenza della classe stellare “leggera” e della classe supermassiva “pesante”, non esiste un modo noto per formare questi buchi neri di massa intermedia. La loro esistenza, che è stata mostrata solo indirettamente, non può essere spiegata sotto la teoria esistente di come si formano i buchi neri. Ma se si dimostra in modo conclusivo di esistere, la teoria dovrà essere rivista.

La massa di un buco nero è solitamente espressa in qualcosa chiamato “massa solare.”Una massa solare è definita come la massa del nostro Sole. Questo è un numero molto grande, circa 2 x 10^30 chilogrammi. Questo è 2 con 30 zeri dopo di esso, o scritto: 2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000. Questo è circa un milione di volte più della massa della Terra.

Un buco nero stellare si forma quando una stella massiccia subisce una morte esplosiva chiamata supernova. Questa esplosione, che può eclissare un’intera galassia di stelle per circa una settimana, lascia dietro di sé il nucleo piccolo e pesante di una stella. Se questo nucleo è abbastanza massiccio, collasserà su se stesso e formerà un buco nero. (Il nostro Sole è troppo piccolo, o insufficientemente massiccio, per formare un buco nero quando finalmente finisce il carburante.) Una tipica classe stellare di buco nero ha una massa compresa tra circa 3 e 10 masse solari.

I buchi neri supermassicci esistono al centro della maggior parte delle galassie, inclusa la nostra Galassia della Via Lattea. Sono sorprendentemente pesanti, con masse che vanno da milioni a miliardi di masse solari. Perché siano così incredibilmente massicci non è noto, ma gli astronomi sono abbastanza sicuri che il loro sviluppo sia legato alla loro presenza al centro della loro galassia. Ci sono così tante stelle e così tanto gas e polvere che il buco nero può crescere molto rapidamente. E poiché molte galassie si scontrano ripetutamente durante le loro lunghe vite, i buchi neri supermassicci hanno un modo pronto per scontrarsi e fondersi in buchi neri supermassicci ancora più pesanti.

Si stima che il buco nero di massa intermedia abbia una massa compresa tra 100 e 1000 masse solari. Nessuna stella potrebbe mai formare un buco nero così pesante. L’unico modo in cui gli astronomi pensano che tali buchi neri possano formarsi è che un singolo buco nero divori un sacco di materiale per arrivare fino al peso richiesto, o che singoli buchi neri si fondano insieme. Tuttavia, entrambi questi scenari pongono problemi che gli astronomi non possono rispondere in questo momento.

“La natura di questi oggetti è uno degli enigmi più interessanti nell’astrofisica ad alta energia”, ha detto Tod Strohmayer, uno degli astronomi Goddard che ricercano il mistero di questi perplessi buchi neri di peso medio.