È stato scoperto il buco nero più antico mai osservato

Il mondo della ricerca NASA continua a poggiarsi sempre più sulle capacità incredibili del telescopio spaziale James Webb. Il suo potenziale è talmente vasto da essere stato in grado garantire informazioni relative al buco nero più antico mai osservato.

Una notizia che ha fatto il giro del mondo, considerando come si parli di una formazione spaziale con oltre 13 miliardi di anni. Una scoperta che sfida le attuali conoscenze su come i buchi neri supermassicci si formino.

Un antichissimo buco nero

C’è anche un po’ d’Italia in questa ricerca storica, considerando come alla guida del gruppo internazionale di astronomi ci sia Roberto Maiolino, dell’Università di Cambridge. Come detto, è stato scoperto il buco nero supermassiccio più antico mai osservato. La sua posizione è nella galassia GN-z11, la cui luce raggiunge la Terra dopo un viaggio di oltre 13 miliardi di anni. Al tempo, per capire la portata della scoperta, l’universo tutto aveva appena 400 milioni di anni. La fase della sua infanzia, per dire, considerando come si tratti di appena il 3% della sua età attuale.

Questo buco nero scoperto dal telescopio spaziale James Webb ha una massa di 1,6 milioni di volte quella del Sole. Proviamo però a capire in che modo la sua sola esistenza rappresenti una sfida per i modelli matematici sviluppati in merito all’evoluzione di questo tipo di buchi neri. GN-z11 non dovrebbe essere così massiccio, considerando la sua formazione appena 400 milioni di anni dopo il Big Bang. Il modello oggi più accreditato, prevede infatti almeno un miliardo di anni per poter toccare quota 1,6 milioni di masse solari. Un vero e proprio campanello d’allarme per la comunità scienticia, dal momento che ciò che si ipotizza su tali oggetti potrebbe essere profondamente sbagliato. In parole povere, le strade sono due: da una parte si ipotizza che i buchi neri si formino già con una massa consistente, dall’altra, invece, che la loro velocità di accumulo materiale sia 5 volte più elevata di quella prevista.

Cosa sappiamo e risultati dello studio

La scoperta è avvenuta grazie allo spettrografo NIRSpec, posto a bordo del James Webb. Analizzata la luce proveniente dalla galassia GN-z11, scomponendola nelle sue lunghezze d’onda costituenti, gli astronomi sono riusciti a individuare tracce di elementi come carbonio e neon nel disco di materiale che, in maniera estremamente vorticosa, ruota intorno al buco nero antichissimo. In questo modo si è stati in grado di determinare la distanza dall’oggetto, valutando lo spostamento verso il rosso delle righe di assorbimento, così come la massa del buco nero e la densità del gas in orbita intorno allo stesso.

Questo studio, come detto, mette in dubbio quello che è il nostro modello standard di nascita ed evoluzione di questi oggetti. Abbiamo postulato che nascano a partire dal collasso di stelle immense, con più di 100 masse solari, crescendo fondendosi con altri buchi neri e accumulando materiale. Un processo però improbabile in questa circostanza, dal momento che sarebbero necessari circa un miliardo di anni e sappiamo che l’oggetto ne ha avuti a disposizione meno.

Nell’articolo apparso su Nature, dunque, gli esperti propongono dei meccanismi in grado di spiegare le osservazioni di Webb. Si parte da una massa iniziale dei buchi neri maggiore di quella ipotizzata in origine, così come di episodi di accrescimento 5 volte maggiori dello standard. Di certo questo è soltanto il primo passo, che apre la porta a nuove necessarie osservazioni.