Un team di fisici del MIT e del Caltech ha osservato per la prima volta nella storia un sistema triplo composto da un buco nero e due stelle. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, rivela un buco nero centrale che sta consumando una piccola stella in orbita ravvicinata ogni 6,5 giorni, mentre una seconda stella orbita a una distanza molto maggiore, impiegando circa 70.000 anni per completare un giro.
Questa configurazione a dir poco insolita sta sollevando interrogativi sull'origine del buco nero stesso: tradizionalmente si ritiene, infatti, che i buchi neri si formino dall'esplosione violenta di una stella morente, un processo noto come supernova. La presenza di una stella così distante suggerisce, però, che questo buco nero potrebbe essersi formato attraverso un processo più delicato di "collasso diretto", in cui una stella semplicemente implode su se stessa senza un'esplosione finale.
Il sistema triplo, denominato V404 Cygni, si trova a circa 8.000 anni luce dalla Terra nella Via Lattea. È stato scoperto quasi per caso mentre i ricercatori esaminavano immagini astronomiche nel database Aladin Lite. Kevin Burdge, ricercatore post-dottorato presso il MIT e autore principale dello studio, ha notato due sorgenti luminose molto vicine tra loro nelle immagini ottiche di V404 Cygni. La prima era già stata identificata come il buco nero con la sua stella compagna in orbita stretta. La seconda, finora trascurata, si è rivelata essere una stella molto più distante.
Per confermare che la stella esterna fosse effettivamente legata al sistema, il team ha analizzato i dati del satellite Gaia, che traccia con precisione i movimenti delle stelle nella galassia. Hanno scoperto poi che le due stelle si muovevano esattamente in tandem rispetto alle stelle vicine, con una probabilità di coincidenza di circa uno su 10 milioni.
La presenza di una stella così lontana in orbita attorno al buco nero mette, quindi, in discussione le teorie sulla formazione di questi oggetti celesti. Se il buco nero si fosse formato da una tipica supernova, l'energia rilasciata avrebbe probabilmente espulso qualsiasi oggetto debolmente legato nelle sue vicinanze.
Per testare questa ipotesi, Burdge ha condotto decine di migliaia di simulazioni al computer, esplorando diversi scenari di formazione del buco nero e il loro impatto sul movimento delle altre due stelle. I risultati hanno mostrato che il collasso diretto era il modo più probabile per formare questo sistema triplo.
Insomma, questa ricerca apre nuove prospettive nello studio dei buchi neri e della loro formazione, fornendo la prima prova osservativa di un buco nero potenzialmente formatosi attraverso un processo di collasso diretto, piuttosto che una supernova violenta. Inoltre, offre un nuovo metodo per determinare l'età dei buchi neri antichi, un compito notoriamente difficile in astrofisica.