Astrofisica: questa stella è troppo giovane per essere vecchia

Spektrum der Wissenschaft

3.12.2025

Traduzione: tradotto automaticamente

Le cose sono piuttosto violente nel sistema stellare Gaia BH2: sono coinvolti un buco nero, una gigante rossa e un terzo sconosciuto che ha conferito alla stella proprietà sorprendenti.

A 3800 anni luce da noi, una gigante rossa orbita attorno al buco nero Gaia BH2: si tratta del terzo sistema stellare binario più vicino alla Terra che gli astronomi conoscano - è stato scoperto solo nel 2023. Tuttavia, un esame più approfondito della gigante rossa ha prodotto dati sorprendenti, come riportato dagli astronomi guidati da Daniel Hey dell'Università delle Hawaii di Honolulu. Questo perché la stella è in realtà troppo giovane per la quantità di elementi pesanti che contiene. In base alle concentrazioni rilevate, dovrebbe avere dieci miliardi di anni, ma in realtà esiste solo da cinque miliardi di anni.

Questi elementi cosiddetti alfa dominano normalmente la firma chimica delle stelle che si sono formate agli albori dell'universo. Il telescopio spaziale Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, tuttavia, ha registrato dati che suggeriscono un'età molto più giovane per la stella: Le oscillazioni originali registrate da TESS forniscono segnali che permettono di trarre conclusioni sulla struttura interna della gigante rossa, in modo simile a quanto fanno le onde sismiche per l'interno della Terra. Modellando queste variabili misurate, gli astronomi hanno determinato un'età effettiva di cinque miliardi di anni, che in realtà contraddice la sua firma chimica.

Inoltre, la gigante rossa ha un'età di cinque miliardi di anni.

Inoltre, la gigante rossa ruota molto più velocemente di altre giganti rosse isolate della sua età: ruota sul suo asse in 398 giorni. Poiché le stelle perdono velocità di rotazione nel corso della loro vita, un processo esterno deve aver spinto la stella. Gli scienziati sospettano che la gigante rossa si sia fusa con un'altra stella o abbia assorbito grandi quantità di materia quando la sua precedente compagna stellare ha formato l'attuale buco nero. Entrambi gli eventi le avrebbero conferito una massa aggiuntiva, che potrebbe spiegare sia il suo insolito chimismo che l'aumento del momento angolare.

Gaia BH2 è considerato un buco nero quiescente, una classe relativamente nuova di centri gravitazionali: non aspira materia dalla sua compagna e pertanto non emette raggi X. Di conseguenza, questo tipo di buco nero non è stato individuabile per molto tempo. Solo le precise misurazioni del moto effettuate dalla missione ESA «Gaia» hanno reso possibile la scoperta: la stella compagna rivela il buco nero nascosto attraverso lievi deviazioni della sua orbita.

Hey e il suo team hanno studiato anche Gaia BH3, un altro buco nero inattivo con una compagna ancora più insolita. In teoria, in questo sistema si sarebbero dovute rilevare oscillazioni ancora più pronunciate, che però erano del tutto assenti. I ricercatori concludono che gli attuali modelli di stelle estremamente povere di metallo potrebbero dover essere rivisti. Sperano che future serie di dati più ampie provenienti da TESS possano aiutare a chiarire o riformulare le ipotesi esistenti sulle fusioni stellari.

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