In teoria, un buco nero è facile da realizzare. Prendi semplicemente un pezzo di materia, schiaccialo in una sfera con un raggio più piccolo del raggio di Schwarzschild, e puff! Hai un buco nero. In pratica, le cose non sono così facili. Quando spremere la materia, questa spinge indietro, quindi ci vuole il peso di una stella per spremere abbastanza forte. Per questo motivo, generalmente si pensa che anche i buchi neri più piccoli debbano avere almeno 5 masse solari. Ma uno studio recente mostra che il limite inferiore potrebbe essere ancora più piccolo.
Il lavoro si concentra sulla stella gigante rossa conosciuta come V723 Monoceros. Questa stella ha un'oscillazione periodica, il che significa che è bloccata in orbita con un oggetto compagno. La compagna è troppo piccola e scura per essere vista direttamente, quindi deve essere una stella di neutroni o un buco nero. A un esame più attento, si scopre che la stella non sta solo oscillando in orbita con la sua compagna, ma viene deformata gravitazionalmente dalla sua compagna, un effetto noto come interruzione delle maree.
Come la forma distorta di V723 Mon influenza la sua curva di luce. Credito: K. Masuda e T. Hirano
Sia l'oscillazione orbitale che l'interruzione della marea di V723 Mon possono spostare Doppler la luce proveniente da esso. Poiché entrambi questi effetti dipendono dalla massa del compagno, puoi calcolare la massa del compagno. Risulta essere circa 3 masse solari.
Questo è strano perché rientra nel cosiddetto [divario di massa](/blog/dark-edge/divario di massa) per i corpi compatti. Secondo la nostra comprensione della fisica nucleare, una stella di neutroni non dovrebbe avere più di 2,5 masse solari. la più grande stella di neutroni che abbiamo osservato è di circa 2,24 masse solari. Poiché i buchi neri dovrebbero essere maggiori di 5 masse solari, c'è un vuoto in cui non aspettarti di vedere corpi compatti. E questo oggetto è proprio nel mezzo.
Questo grafico mostra l'ultima fusione rispetto ai buchi neri noti e alle stelle di neutroni. Credito: LIGO-Virgo/ Frank Elavsky & Aaron Geller (Nordovest)
Questa non è la prima volta che osserviamo un oggetto nel gap di massa. Nel 2019 LIGO e Virgo hanno rilevato onde gravitazionali da a fusione tra un oggetto di massa solare 23 e massa solare 2,6. Mentre l'oggetto della fusione potrebbe essere stato una grande stella di neutroni, questo nuovo oggetto sembra troppo grande per quello. In questo momento le prove indicano fortemente che si tratta di un buco nero. Se è vero, è il buco nero più piccolo che abbiamo scoperto.
Sarebbe anche il buco nero più vicino che abbiamo scoperto, a soli 1.500 anni luce di distanza. Gli astronomi hanno soprannominato questo oggetto L'Unicorno, in parte per le sue proprietà uniche, e in parte si trova nella costellazione dell'Unicorno. Anche se non possiamo ancora confermare che The Unicorn è un buco nero, possiamo farlo con ulteriori studi. Quindi, immagino che potresti chiamare questi studi futuri un cacciatore di unicorni.
Riferimento:Masuda, Kento e Teruyuki Hirano.” Effetti di marea sulle velocità radiali di V723 Mon: ulteriori prove per un Dark 3 M? Compagno. 'Le lettere del diario di astrofisica910.2 (2021): L17.
Riferimento:Jayasinghe, T., et al. “ Un unicorno in Monoceros: le 3 M? il compagno oscuro della vicina gigante rossa luminosa V723 Mon è un candidato per un buco nero senza interazione e con gap di massa . 'arXiv prestampaarXiv: 2101.02212 (2021).