Grazie al telescopio spaziale Webb i ricercatori hanno scoperto il buco nero più antico mai osservato, risalente agli albori dell’universo, e hanno scoperto anche che sta letteralmente divorando la galassia che lo ospita.
Il team internazionale, guidato dall’Università di Cambridge, ha utilizzato il James Webb Space Telescope (JWST) per rilevare un buco nero, che risale a 400 milioni di anni dopo il Big Bang, più di 13 miliardi di anni fa. I risultati, che secondo l’autore principale, il professor Roberto Maiolino, sono “un gigantesco passo in avanti”, sono stati riportati sulla rivista Nature.
Sfidare le teorie esistenti
Il fatto che questo buco nero sorprendentemente massiccio – milioni di volte la massa del nostro Sole – esista dagli albori dell’universo mette in discussione le nostre ipotesi su come si formino e crescano i buchi neri. Gli astronomi ritengono che i buchi neri supermassicci trovati al centro di galassie come la Via Lattea siano cresciuti fino alle dimensioni attuali nel corso di miliardi di anni. Ma le dimensioni di questo buco nero appena scoperto suggeriscono che potrebbero formarsi in altri modi, ovvero potrebbero “nascere già grandi” oppure mangiare materia a una velocità cinque volte superiore a quanto ritenuto possibile.
Formazione di buchi neri supermassicci
Secondo i modelli standard, i buchi neri supermassicci si formano dai resti di stelle morte, che collassano e possono formare un buco nero circa cento volte la massa del Sole. Se fosse cresciuto nel modo previsto, il buco nero appena rilevato avrebbe impiegato circa un miliardo di anni per raggiungere le dimensioni osservate. Tuttavia, l’universo non aveva ancora un miliardo di anni quando si formò questo buco nero.
“Dobbiamo considerare altri modi in cui potrebbero formarsi i buchi neri”, ha dichiarato Maiolino, del Cavendish Laboratory e del Kavli Institute of Cosmology di Cambridge. “Le galassie più antiche erano estremamente ricche di gas, quindi sarebbero state come un buffet per i buchi neri”.
Come tutti i buchi neri, anche questo sta divorando materiale dalla galassia che lo ospita per alimentare la sua crescita. Tuttavia, si è scoperto che questo antico buco nero divora la materia in modo molto più vigoroso rispetto ai agli altri di epoche successive.
L’impatto del buco nero sulla sua galassia
La giovane galassia ospite, chiamata GN-z11, brilla con un buco nero così energetico al suo centro. I buchi neri non possono essere osservati direttamente, ma vengono invece rilevati dal bagliore rivelatore di un disco di accrescimento vorticoso, che si forma vicino ai loro bordi. Il gas nel disco di accrescimento diventa estremamente caldo e inizia a brillare e irradiare energia nella gamma degli ultravioletti. Questo forte bagliore è il modo in cui gli astronomi riescono a rilevare i buchi neri.
GN-z11 è una galassia compatta, circa cento volte più piccola della Via Lattea, ma il buco nero probabilmente ne sta compromettendo lo sviluppo. Quando i buchi neri consumano troppo gas, lo spingono via come un vento ultraveloce. Questo “vento” potrebbe fermare il processo di formazione stellare, uccidendo lentamente la galassia, ma ucciderebbe anche il buco nero stesso, poiché taglierebbe anche la fonte di “cibo”.
Nuova era nell’astronomia
Maiolino ha dichiarato che la nuova scoperta effettuata dal JWST rende questo il momento più emozionante della sua carriera. “È una nuova era: un passo avanti importantissimo nella sensibilità, soprattutto nell’infrarosso, è come passare dal telescopio di Galileo a un telescopio moderno da un giorno all’altro”, ha affermato. “Prima che Webb fosse online, pensavo che forse l’universo non fosse così interessante e che non potevamo vedere oltre a ciò che abbiamo osservato con il telescopio spaziale Hubble. Ma non è stato affatto così: l’universo è pieno di misteri da scoprire, e questo è solo l’inizio”, ha aggiunto.
Maiolino ha spiegato che grazie alla sensibilità di Webb nei prossimi mesi e anni potrebbero essere trovati buchi neri ancora più vecchi. Lui e il suo team sperano di utilizzare le future osservazioni del JWST per cercare di trovare “semi” più piccoli di buchi neri, che potrebbero aiutarli a districare i diversi modi in cui potrebbero formarsi i buchi neri: se nascono già grandi o crescono velocemente.
Fonte: Nature
