Cosa sappiamo del buco nero più vorace di sempre scoperto dal telescopio James Webb
Si tratta di un buco nero supermassiccio, per altro di piccola massa, che si nutre a ritmi così estremi da sembrare inverosimili
Ancora una volta, una scoperta nel mondo dell’astrofisica potrebbe riscrivere ciò che sappiamo sull’evoluzione dell’Universo: un gruppo di ricercatori ha infatti individuato un buco nero che sfida le attuali teorie sul loro accrescimento.
Si tratta di LID-568, che ha sorpreso gli scienziati con la sua incredibile “fame cosmica“. Questo corpo celeste è in grado di divorare la materia a un ritmo talmente rapido da superare di oltre quaranta volte il limite teorico di Eddington, soglia che stabilisce quanto un buco nero possa accrescere la propria massa prima che la radiazione emessa generi una pressione tale da bilanciare la forza gravitazionale verso l’interno.
La scoperta del buco nero
La scoperta, fatta da un team di ricercatori coordinato dall’International Gemini Observatory/Nsf NoirLab e pubblicata su Nature Astronomy, è partita dall’identificazione di LID-568 in una galassia remota, situata a una distanza per cui ciò che vediamo oggi risale in realtà a circa 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang.
Il buco nero è stato analizzato rilevando anche le sue bande più deboli, grazie allo spettrografo a campo integrale NIRSpec del telescopio Webb, capace di raccogliere dati spettroscopici di ogni pixel nel campo visivo. Questa tecnica avanzata ha permesso di ottenere un’immagine dettagliata del buco nero e della sua galassia ospite.
La combinazione dei dati ottenuti ha permesso di scoprire che LID-568 emette una luminosità sorprendentemente alta e mostra potenti getti di gas che si diffondono intorno al nucleo centrale: tutti elementi che aprono nuove prospettive sul misterioso processo che ha permesso ai buchi neri di crescere così rapidamente nelle prime fasi dell’universo.
Perché il buco nero è così vorace?
Come abbiamo già accennato, il comportamento di LID-568 rappresenta una sfida diretta al limite di Eddington, una delle basi teoriche più accettate nello studio dell’astrofisica dei buchi neri. Secondo questa legge, esiste un limite alla velocità con cui un buco nero può accrescere la sua massa.
Il limite è stabilito dal delicato equilibrio tra la gravità, che attira materia verso il buco nero, e la pressione generata dalla radiazione emessa mentre la materia si comprime ed entra nel campo gravitazionale. Superato questo limite, l’accrescimento dovrebbe rallentare o addirittura fermarsi. LID-568 sembra invece continuare ad “alimentarsi”, senza rispettare alcuna regola.
Come mai? Secondo i ricercatori, l’eccezionale voracità dipende dai deflussi di gas che sono stati osservati attorno alla regione centrale del buco nero. Questi getti, o outflows, potrebbero comportarsi come una sorta di valvola di sfogo, consentendo al sistema di rilasciare l’energia in eccesso e mantenere un certo livello di stabilità nonostante l’accrescimento così rapido.
Cosa significa questa scoperta?
Di fatto, un consumo di materia così veloce suggerisce che una buona parte della massa di questo buco nero potrebbe essersi formata in un singolo episodio di accrescimento, straordinariamente energico. Ciò implica che, contrariamente a quanto ritenuto finora, i buchi neri supermassicci potrebbero crescere con estrema velocità in momenti particolarmente intensi della loro evoluzione, sfidando le tradizionali teorie della formazione graduale.
Di conseguenza, occorrerà fare degli ulteriori studi e delle ulteriori verifiche, perché se questo modello di crescita “super-Eddington” fosse comune, significherebbe che molti buchi neri supermassicci si sono formati in modo più dinamico e rapido di quanto si pensasse, gettando nuova luce su come le strutture cosmiche più grandi abbiano preso forma nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang.