Spazio

Buchi neri supermassicci nell’universo primordiale

Le osservazioni di quella che sembra essere una spettacolare collisione tra galassie ai confini dell’Universo hanno mostrato che buchi neri supermassicci, a...

Le osservazioni di quella che sembra essere una spettacolare collisione tra galassie ai confini dell’Universo hanno mostrato che buchi neri supermassicci, a differenza di quanto finora pensato, già esistevano quando le galassie erano ancora in fase di formazione. I risultati di questa ricerca suggeriscono infatti che buchi neri di masse colossali erano comuni 12 miliardi di anni fa, quando l’Universo aveva un’età di poco inferiore ai 2 miliardi di anni. È ormai convinzione comune che molte, forse tutte, le galassie contengano al loro centro un buco nero, ma finora non si pensava che questi veri e propri “mostri del cielo” si fossero già formati in tempi così remoti.
In un primo momento è stata la galassia denominata con l’anonima sigla 4C60.07 ad attirare l’attenzione dei ricercatori, a causa della sua forte emissione radio, attribuita ad una intensa attività di formazione stellare. Solo successivamente, grazie all’utilizzo delle 8 antenne del radiotelescopio Submillimeter Array, nelle Hawaii, che osserva il cielo nella banda dello spettro elettromagnetico compresa tra 200 micron e 1 millimetro, gli autori dello studio si sono resi conto che l’attività di formazione stellare è invece imputabile ad una sua galassia compagna, ricca di gas e polveri, che ospiterebbe anch’essa al suo interno un buco nero dalle dimensioni straordinarie. Quando la galassia 4C60.07 fu studiata per la prima volta, si pensò che la nube di idrogeno che circonda il buco nero presente nelle sue regioni centrali fosse il luogo di un’intensa formazione stellare, che, secondo le stime, avrebbe dovuto avvenire al ritmo di circa 5.000 nuove stelle ogni anno. Le recenti osservazioni hanno invece rivelato che 4C60.07 non sta formando affatto delle stelle, e che anzi è una galassia relativamente vecchia e quiescente. La formazione stellare è invece molto attiva in una galassia compagna finora mai osservata, ricca di gas e polveri e dotata anch’essa nel suo nucleo di un buco nero di dimensioni colossali.
Dato che la velocità della luce, anche se grandissima, è limitata (circa 300.000 km/s), le due galassie, che hanno dimensioni paragonabili a quelle della Via Lattea, vengono osservate com’erano appena 2 miliardi di anni dopo il Big Bang e mostrano alcune differenze notevoli: una è un sistema praticamente “morto”, che ha già formato tutte le sue stelle e utilizzato completamente il gas disponibile per la loro genesi. La seconda, al contrario, è ancora molto attiva e contiene una notevole quantità di gas e polveri da cui possono formarsi nuove stelle.

Dalle immagini radio ottenute risulta chiaro che tra le due galassie è in atto uno scambio di gas e forse di stelle, i due complessi stellari appaiono infatti collegati da un “ponte” di materia (come illustrato nel disegno artistico qui pubblicato).
Sulla base di questi risultati, si può quindi pensare che già ai primordi dell’Universo le galassie contenessero buchi neri di dimensioni gigantesche al loro interno, ovviamente questo avrebbe delle notevoli implicazioni nella loro formazione ed evoluzione e nei processi di formazione delle stelle in esse contenute. Questa scoperta fa ritenere molto probabile che nell’Universo potrebbero esistere numerosissimi altri oggetti di questo tipo.

23 ottobre 2008 Mario Di Martino
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