Il mistero del super buco nero
Roma, 11 dicembre 2023 – E se finora non avessimo capito nulla sulla nascita dell’universo? C’è anche questa ipotesi, “la più straordinaria”, per provare a dare una risposta al mistero del super buco nero. Un vero rompicapo per gli astronomi come Walter Riva, dell’Osservatorio astronomico del Righi di Genova.
Partiamo da qualche numero. Stiamo parlando di un gigantesco buco nero, di 1,6 milioni di masse solari, che sta crescendo con un ritmo accelerato mai visto finora ed è già un mistero per gli esperti. Nonostante le sue dimensioni, si trova in una galassia 25 volte più piccola della Via Lattea, e a stupire di più è la sua età. Si è formato, infatti, quando l’universo era giovanissimo e aveva solo 420 milioni di anni, ovvero il 3% della sua età attuale.
Il risultato è online su arXiv, la piattaforma che accoglie gli articoli non ancora sottoposti al vaglio della comunità scientifica, e si basa sui dati del telescopio spaziale James Webb, di Nasa, Agenzia Spaziale Europea e Canadese.
Coordinata dall’Università britannica di Cambridge, la ricerca è stata condotta in collaborazione con la Scuola Normale Superiore di Pisa. Il rompicapo che i ricercatori stanno cercando di risolvere non riguarda solo il fatto che un buco nero così massiccio sia nato in una galassia così piccola, ma che si sia potuto formare così presto dopo il Big Bang.
Le tre ipotesi possibili
Elenca Riva: “La domanda alla fine è: come ha fatto questo buco nero a diventare così grande in mezzo miliardo di anni? Non ci sono teorie che supportino questa dimensione per un oggetto così giovane. Quindi possiamo avanzare tre ipotesi: o è vissuto in un ambiente particolare dove aveva tantissimo da mangiare, diciamo così. Ma allora ci chiediamo, perché gli altri no?”. Avanti con le domande, allora: “Forse è nato già grande, si è formato cioè direttamente dal collasso di enormi nubi senza passare dalle stelle? Questa sarebbe già una scoperta notevole. Ma ancora più straordinaria sarebbe la terza possibilità. Perché il Webb Telescope oltre a questo buco nero sta vedendo che galassie giovani sono più sviluppate di quello che dovrebbero essere. Non sarà allora che l’universo è più vecchio di quel che crediamo e che finora non abbiamo capito nulla?”.
Le parole del ricercatore
“Sono state proposte molteplici teorie per descrivere la formazione dei precursori dei buchi neri nell’universo primordiale e per spiegare l’emergere di buchi neri molto massicci in tempi così remoti”, dice Roberto Maiolino, ricercatore italiano dell’Università di Cambridge che ha guidato lo studio. “Secondo uno dei modelli più diffusi - aggiunge - i buchi neri nascono dal collasso diretto di nubi primordiali in oggetti precursori di dimensioni comprese tra 10mila e 1 milione di masse solari”.
Solo adesso, però, grazie al telescopio Webb, è diventato possibile mettere alla prova alcune di queste teorie: il telescopio, infatti, consente di osservare buchi neri lontanissimi da noi, risalenti quindi ai primordi dell’universo, e anche molto piccoli, cose prima irrealizzabili. In questo modo, i ricercatori hanno scoperto che il buco nero che domina la galassia GN-z11 possiede un tasso di crescita notevole, superiore anche ai buchi neri nati in epoche successive, e dunque difficile da spiegare per gli astronomi. Secondo gli autori dello studio, per fare luce su questo mistero bisognerà cercare altri buchi neri primordiali supermassicci, un compito che al momento solo il telescopio Webb può svolgere.