Fuga dalla galassia madre

Astri & particelle
di Roberto Battiston
Professore ordinario di fisica sperimentale all’Università di Perugia
www.robertobattiston.it
Fuga dalla galassia madre
A volte i corpi celesti si avventurano in lunghi viaggi nello spazio intergalattico
NASA/JPL-Caltech/Corbis
S
iamo abituati a pensare a un universo formato di ga- compagne ottenendo però in cambio una spinta gravitazionale che
lassie, isole di stelle e pianeti tenuti assieme dalla pa- ne ha scaraventate due fuori della galassia: dopo un certo periodo
ziente ma implacabile forza gravitazionale di aloni di di tempo le due stelle rimaste si sono fuse generando la stella atmateria oscura, con al centro buchi neri che si nutro- tuale che risulta quindi molto più giovane delle stelle originarie.
no delle stelle che hanno la sfortuna di gravitargli viSi calcola che solo una stella su 100 milioni riesca ad andarsecino. Isole luminose circondate da enormi spazi vuoti, contenen- ne dalla nostra galassia e che ciò accada in media una volta ogni
ti solo gas residui, campi magnetici, raggi cosmici, mediamente tre 100.000 anni. Ma questo ping pong stellare è poca cosa rispetto
protoni per metro cubo.
alla recente osservazione di Chandra, potente telescopio a raggi X,
Mediamente. Perché in realtà ogni tanto questi spazi vuoti sono di un buco nero, CID-42, che sta uscendo a tutta velocità dalla sua
percorsi da corpi celesti, pianeti, stelle, addirittura buchi neri, che galassia ospite.
si avventurano in lunghissimi viaggi senza ritorno e dalla destinazione incerta, lasciandosi alle spalle la galassia madre per
cercare e forse raggiungerne un’altra.
Andiamo per ordine. Una galassia tipicamente è composta da centinaia di miliardi di stelle, da una miriade di pianeti,
da innumerevoli asteroidi per non parlare delle polveri e dei gas interstellari e di
qualche buco nero formatosi nel corso di
grandi esplosioni stellari.
Recentemente i dati del telescopio
Hubble hanno permesso di identificare
una dozzina di stelle iperveloci espulse
dalla nostra galassia da complesse interazioni gravitazionali collegabili al gigantesco buco nero centrale.
Uno dei casi più interessanti è la stella
HE 0437-5439, osservata 200.000 anni
luce sopra il disco galattico (il raggio della nostra galassia è di circa 100.000 anni
luce). La stella si sta allontanando dalla
galassia a una velocità di 2,5 milioni di
chilometri all’ora, due volte quella che
serve per liberarsi dall’ attrazione graviStelle fuggitive. Solo una stella su 100 milioni riesce ad allontanarsi dalla nostra galassia.
tazionale della Via Lattea, tre volte quella
Sopra, la regione interna della Via Lattea vista agli infrarossi dal telescopio Spitzer.
con cui il Sole si muove all’interno del
piano galattico.
In questo caso il meccanismo è diverso: nel corso di uno sconOsservata per la prima volta nel 2005, in cinque anni la stella tro tra galassie i rispettivi buchi neri possono interagire e fondersi è spostata di soli 4 centesimi di un pixel del piano focale, un ef- si. Se i buchi neri hanno un significativo momento angolare, la
fetto piccolissimo, che solo Hubble può misurare nelle ideali con- soluzione numerica delle equazioni di Einstein in condizioni di
dizioni di osservazione dallo spazio. Si calcola che la stella abbia campo forte mostra come ci sia una parte sostanziale della massa
lasciato la nostra galassia 100 milioni di anni fa, un dato incompa- dei buchi neri, fino al 10 per cento, che viene trasformata in onde
tibile con le sue caratteristiche luminose, che le danno una vita di gravitazionali emesse in una direzione ben determinata. Il buco
appena 20 milioni di anni.
nero risultante viene quindi accelerato da una potente propulsioPer spiegare queste stranezze è stato sviluppato un complesso ne gravitazionale nella direzione opposta, lasciandosi dietro due
modello che chiama in causa un sistema stellare triplo che, avvi- povere galassie in stato confusionale, senza neppure un buco nero
cinatosi troppo al buco nero centrale, ha perso una delle tre stelle attorno a cui gravitare.
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