Il primo antenato del buco nero, nato all'alba dell'Universo

Un team internazionale che mette insieme astrofisici del Niels Bohr Institute e dell’Università di Danimarca ha individuato un lontanissimo oggetto cosmico con proprietà uniche. Sembra trovarsi in uno stadio evolutivo a metà tra quello di una galassia e quello di un quasar: secondo gli scienziati potrebbe trattarsi dell’antenato di un buco nero supermassiccio, nato relativamente poco tempo dopo il Big Bang.

Diverse simulazioni avevano già indicato la possibile esistenza di oggetti di questo tipo, ma quello descritto nello studio appena pubblicato su Nature è il primo in assoluto a essere rilevato.

L’antenato di un buco nero

La scoperta di questo misterioso oggetto cosmico, nominato GNz7q, si deve curiosamente a una delle immagini più celebri tra quelle processate dal telescopio spaziale Hubble, conosciuta come il campo Nord GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey).

GNz7q si nascondeva, stranamente, in una delle porzioni di cielo tra le più conosciute e studiate: “Questo dimostra quali grandi scoperte possono trovarsi nascoste di fronte ai nostri occhi”, commenta Gabriel Brammer, tra gli autori dello studio.

L’occhio di Hubble si è rivelato ancora una volta di importanza storica per la conoscenza del nostro Universo: al suo posto, nel buio dello spazio, lontano da inquinamento e fenomeni atmosferici, Hubble riesce a vedere nelle profondità più recondite del cosmo.

E in astronomia, guardare lontano significa guardare indietro: GNz7q è nato circa 750 milioni di anni dopo il Big Bang, in una fase così antica della storia dell’Universo da essere nota come “Alba Cosmica”. “L’oggetto appena scoperto mette in connessione due popolazioni molto rare di corpi celesti” spiega Seiji Fujimoto “cioè le galassie del tipo starburst e i quasar luminosi”.

GNz7q mostra le caratteristiche delle galassie con la più vivace attività di produzione stellare e anche quelle degli oggetti quasi-stellari. I quasar sono nuclei galattici attivi, che appaiono molto luminosi a causa delle enormi quantità di gas e polveri che vengono “agitate” durante la formazione di un buco nero supermassiccio. L’oggetto appena scoperto si trova nello stato intermedio tra una galassia e un quasar, e ci mostra per la prima volta l’antenato di un buco nero.

Il mistero dell’Alba Cosmica

Grazie alle immagini di Hubble e altri telescopi spaziali, sappiamo che i quasar si trovano al centro delle galassie: quella in cui si trova GNz7q è molto attiva, con una produzione di stelle che è 1.600 volte più intensa di quella della Via Lattea.

Il grande affollamento di corpi di nuova formazione genera e riscalda la polvere interstellare, facendo risultare la galassia che ospita GNz7q il più luminoso tra “gli oggetti conosciuti in questo periodo dell’Alba Cosmica”.

Il buco nero supermassiccio che si sta formando ha una massa che può superare miliardi di volte quella del Sole, e potrebbe illuminare gli scienziati su un mistero rimasto insoluto, cioè “come si forma e come si sviluppa un buco nero supermassiccio all’alba dell’Universo”.

Come spiega Brammer “i fisici hanno teorizzato una iniziale fase di crescita molto rapida”, in cui un oggetto compatto emerge dalla galassia starburst oscura, “poi si trasforma in un oggetto luminoso espellendo gas e polveri”.

Sono stati già individuati quasar luminosi risalenti alle prime fasi di vita dell’Universo, ma non era ancora mai stata individuata, in queste epoche così lontane “la fase di transizione di crescita rapida che interessa il buco nero e la sua galassia ospite”.

“I dati corrispondono perfettamente alle simulazioni” conclude Brammer “e indicano che GNz7q è il primo esempio di crescita rapida di un buco nero nel cuore di una galassia, ovvero l’antenato di un buco nero supermassiccio”.