Già enorme da bambino: un antico buco nero può aiutare a risolvere enigmi

Davvero gigantesco come un bambino
L’antico buco nero può aiutare a risolvere enigmi

20/4/2022 11:04

I buchi neri supermassicci esistono dall’inizio dell’universo, ma come sono diventati così grandi così rapidamente è stato a lungo un mistero. I ricercatori stanno ora trovando uno di quei primi giganti che potrebbero aiutare a risolvere il problema.

È nascosto dietro una densa polvere, e quindi è stato a lungo ignorato dai ricercatori del cielo: un buco nero supermassiccio al centro di una galassia in cui si stanno formando nuove stelle in modo esplosivo. Un team internazionale di ricercatori ha ora tracciato il corpo celeste mentre esaminava i dati di archivio del telescopio spaziale Hubble. Cosa c’è di speciale: il buco nero esisteva già 750 milioni di anni dopo il Big Bang – quindi è antico – e quindi potrebbe fornire importanti informazioni sulla formazione e l’evoluzione di questi corpi giganti, Secondo gli scienziati sulla rivista “Nature”..

Quasi ogni galassia ha un grande buco nero al centro con una massa milioni o addirittura miliardi di volte la massa del nostro Sole. Gli astronomi sono stati sorpresi di trovare buchi neri supermassicci nelle galassie circa un miliardo di anni dopo il Big Bang. Il team di ricerca stima che il buco nero osservato abbia una massa da uno a dieci milioni di volte la massa del sole, ma potrebbe essere cresciuto fino a raggiungere una massa gigante di 100 milioni di volte la massa del sole.

Ma come possono oggetti con una massa così grande essere così veloci? I ricercatori non hanno ancora trovato una risposta completa a questa domanda. Simulazioni al computer e modelli teorici indicano che i primi buchi neri supermassicci compaiono in galassie polverose in fase di formazione di supernova. Di conseguenza, i buchi neri nel mezzo contengono molto cibo e possono crescere rapidamente. Gli astronomi hanno già scoperto tali galassie “stellari” nel giovane universo, ma finora non è stato rilevato alcun buco nero importante in nessuna di esse. Ciò è ora cambiato con la scoperta di GNz7q, come viene chiamato l’oggetto nel catalogo.

“Secondo la nostra analisi, GNz7q è il primo esempio di buco nero in rapida crescita nel centro polveroso di una galassia ‘starburst'”, spiega Seiji Fujimoto dell’Università di Copenaghen, che è stato determinante nella scoperta. “Le proprietà del corpo in tutte le bande di radiazione sono in ottimo accordo con le previsioni della simulazione. Teoria.” L’emissione da GNz7q indica la formazione di circa 1.000 stelle all’anno nel sistema stellare, ma contiene anche parti che Fujimoto e colleghi ritengono possano essere spiegate solo da un grande nero buco nascosto nel nucleo galattico.

Molte di queste cose sono sospettate

Anche la posizione dell’oggetto sorprende gli astronomi: si trova quasi nel mezzo dei “Northern Hubble GOODS Fields”, una delle regioni migliori e più studiate dell’intero cielo. Poiché la polvere assorbe gran parte della radiazione, gli astronomi non hanno osservato GNz7q fino ad ora. La combinazione di tutti i dati disponibili a diverse lunghezze d’onda ha finalmente mostrato ai ricercatori che si tratta di un insolito corpo celeste.

“Tuttavia, è improbabile che tu possa trovare qualcosa di così raro in una così piccola regione del cielo, che è stata studiata in dettaglio”, sottolinea il coautore Gabriel Brammer dell’Università di Copenaghen. “Quindi sospettiamo che ce ne siano molti di più di quanto si pensasse in precedenza”.

Il team ora vuole utilizzare il suo metodo di analisi per esaminare altre regioni del cielo e quindi monitorare da vicino gli oggetti che spera vengano trovati con il nuovo telescopio spaziale James Webb. In questo modo, secondo i ricercatori, è possibile ottenere informazioni sulla formazione e l’evoluzione dei buchi neri supermassicci nell’universo primordiale.