Hubble e Webb rilevano un buco nero stellare in Omega Centauri

Omega Centauri è un ammasso globulare, un insieme di stelle tenute insieme dalla gravità. La NASA afferma che contiene circa dieci milioni di stelle. In precedenza erano stati trovati indizi di un buco nero di massa intermedia al suo centro, ma questo risultato riguarda un oggetto diverso: un buco nero di massa stellare accompagnato da una stella visibile. La distinzione aiuta a chiarire che cosa è stato rilevato e che cosa no.

Il 13 luglio 2026, la NASA ha annunciato la scoperta, basata sui dati d’archivio del telescopio spaziale Hubble e sulle osservazioni del telescopio spaziale James Webb. L’oggetto è stato chiamato oMEGACat BH-2 e si trova a circa 18.000 anni luce. Il comunicato NASA riferisce che i risultati del gruppo sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters. La rilevazione si fonda sul movimento della stella visibile, non su un’immagine diretta del buco nero.

Una ricerca basata sul movimento stellare

I buchi neri non emettono né riflettono luce e possono quindi essere invisibili ai telescopi. In alcuni casi, la materia che li circonda emette radiazioni; in altri, gli astronomi possono studiarli attraverso gli effetti sull’ambiente circostante. Per oMEGACat BH-2 il gruppo ha usato l’astrometria, che la NASA descrive come la misurazione di piccolissimi movimenti stellari nel tempo.

I ricercatori hanno esaminato oltre vent’anni di dati d’archivio di Hubble, comprese misurazioni astrometriche effettuate dal 2002 al 2023. Hanno inoltre integrato dati nel vicino infrarosso di Webb per migliorare la precisione. Nel loro insieme, queste osservazioni hanno permesso di seguire il percorso della stella visibile nell’ambiente denso dell’ammasso e di stabilire che orbitava attorno a un oggetto non osservabile direttamente.

La stella ha una massa di 0,78 masse solari. Sulla base del set di dati ampliato, il gruppo ha calcolato che la compagna oscura ha 4,46 masse solari. Secondo il comunicato della NASA, questa massa esclude la possibilità che sia una stella di neutroni e sostiene l’identificazione come buco nero. Uno studio precedente aveva suggerito che il sistema potesse includere una stella di neutroni; la nuova analisi ha affinato la stima della massa ed escluso tale interpretazione.

Un’orbita di 94 anni e una possibile origine dinamica

La stella completa un’orbita attorno a oMEGACat BH-2 ogni 94 anni. La NASA definisce questo periodo il più lungo noto per un sistema binario contenente un buco nero. I dati hanno consentito al gruppo di ricostruire il percorso della stella per oltre due decenni, compreso il passaggio più vicino al buco nero, quando il movimento apparente nel cielo era più rapido.

La lunga orbita offre un indizio su come potrebbe essersi formato il sistema. I ricercatori considerano probabile un’origine dinamica: la stella e il buco nero potrebbero non essersi formati insieme, ma essersi incontrati nell’ammasso. È una spiegazione proposta sulla base delle caratteristiche del sistema, non un’osservazione diretta dell’incontro.

Il gruppo ha calcolato che un sistema come questo potrebbe sopravvivere meno di un miliardo di anni prima di essere disgregato da incontri con stelle vicine. La stima riguarda la durata futura del sistema binario e non stabilisce una data precisa per la sua rottura. La NASA confronta questo intervallo con l’età approssimativa di Omega Centauri, circa 12 miliardi di anni.

Una massa inferiore alle attese

Il comunicato descrive la massa di oMEGACat BH-2 come inferiore alle attese per un oggetto in un ambiente povero di metalli come Omega Centauri. Attribuisce inoltre al gruppo la conclusione che una stella povera di metalli possa formare un buco nero di questa massa. I ricercatori affermano che resta da capire come avvenga il processo: l’osservazione fornisce dati per i modelli, ma non determina da sola il meccanismo di formazione.

La NASA cita modelli secondo cui Omega Centauri potrebbe contenere circa 10.000 buchi neri di massa stellare. È una stima teorica, non un conteggio di oggetti osservati. La scoperta di oMEGACat BH-2 identifica un caso specifico; non stabilisce quanti buchi neri contenga l’ammasso né quanti siano presenti in altri ammassi.

Che cosa aggiunge alla ricerca sui buchi neri

Gli ammassi globulari sono contesti utili per studiare la formazione dei buchi neri e dei sistemi binari. La NASA afferma che ambienti come Omega Centauri sono considerati luoghi importanti in cui queste coppie possono fondersi e produrre onde gravitazionali, increspature dello spazio-tempo rilevabili con strumenti specializzati. Capire come si formano i buchi neri e come diventano parte di coppie aiuta a interpretare questi eventi. La scoperta, tuttavia, non dimostra che oMEGACat BH-2 si fonderà.

Il gruppo spera di proseguire la ricerca in Omega Centauri e di estenderla ad altri ammassi. La NASA sottolinea anche il potenziale del futuro telescopio spaziale Nancy Grace Roman: secondo il comunicato, osserverà regolarmente regioni affollate come il bulge galattico, con una risoluzione paragonabile a quella di Hubble e un campo visivo più ampio. La possibilità che Roman trovi sistemi binari simili è un’aspettativa per osservazioni future, non un risultato già prodotto dalla missione al momento dell’annuncio.

Che cosa sappiamo e che cosa resta aperto

Le evidenze descritte sostengono l’identificazione di oMEGACat BH-2 come buco nero di massa stellare con una stella visibile in orbita. La massa stimata del buco nero è di 4,46 masse solari; quella della compagna è di 0,78 masse solari e il periodo orbitale è di 94 anni. Il caso mostra come il movimento di una stella possa rivelare un oggetto invisibile senza osservare direttamente il buco nero.

Restano domande sulla formazione del buco nero, sull’origine della coppia e sulla popolazione complessiva di questi oggetti in Omega Centauri. La possibile origine dinamica e la massa inferiore alle attese forniscono direzioni per la ricerca, ma non risposte definitive. Le cifre e i risultati presentati provengono dal resoconto NASA e dai risultati che esso attribuisce al gruppo di ricerca.