Gigantesci buchi neri nelle galassie vicine

Sono stati scoperti buchi neri supermassicci molto più grandi di ciò che si riteneva possibile: molti miliardi di volte la massa del nostro Sole.

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Un buco nero supermassiccio in una galassia studiata dal telescopio spaziale a raggi X Chandra: le sue dimensioni sono superiori a quanto ci si aspettava.|NASA

Quanto possono essere giganteschi i buchi neri supermassicci che si trovano nel cuore di molte galassie? Per rispondere a questa domanda un gruppo di astronomi ha scandagliato 72 galassie fino a una distanza di 3,5 miliardi di anni luce dalla Via Lattea (la nostra galassia). Grazie ai dati raccolti dal Chandra X-ray Observatory, il telescopio orbitale della Nasa, Julie Hlavacek-Larrondo (dip. di Fisica dell'università di Montreal, Canada) ritiene di aver scovato quelli che potrebbero essere i più giganteschi buchi neri supermassicci dell'Universo: i risultati delle sue osservazioni sono online su Monthly Notices, pubblicazione della Royal Astronomical Society.

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La luce che non c'è. Per quanto giganteschi, i buchi neri sono oggetti praticamente invisibili: la loro esistenza e dimensione è dedotta dal modo con il quale la loro gravità agisce sulle stelle circostanti, oppure analizzando gli spettri dei raggi X emessi dal disco rotante di gas riscaldato che viene risucchiato dal "pozzo del buco nero".

 

La forza di gravità di questi oggetti è così spaventosamente forte che neppure la luce può sfuggire, ed è questo che fa di loro oggetti assolutamente neri.

 

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La nostra sonda nel buco nero - Le zone centrali della nostra Galassia, la Via Lattea, osservate nel vicino infrarosso con lo strumento NACO installato sul telescopio VLT. La posizione del centro, con il buco nero (invisibile) noto come Sgr A*, è indicata da una croce arancione. La stella S2 passerà vicino al buco nero nel 2018: verrà "usata" come una sonda per verificare gli effetti di gravità forte e la teoria della relatività generale di Einstein. | Eso/M. Parsa/L. Calçada

 

«Molti di questi oggetti nascono quando una stella molto grande e massiccia muore e collassa su se stessa. Tuttavia questo modello non spiega i buchi neri supermassicci: per questi, non è ancora chiara la strada che porta alla loro formazione», afferma la ricercatrice. Due sono le ipotesi più accreditate: secondo alcuni si formerebbero per accrezione lenta e graduale di materia a partire da un buco nero di grandezza stellare, per altri si formerebbero invece per collasso di una grande nube di gas di massa equivalente a centinaia di masse solari o più.

 

Oltre l'immaginazione. Fino a oggi si pensava che i buchi neri al centro delle galassie sono tanto più grandi quanto più estese e massicce sono le galassie stesse, ma la ricerca di Hlavacek-Larrondo suggerisce che le cose non stanno proprio così. «Abbiamo scoperto che esistono buchi neri all'interno di galassie che avrebbero dovuto avere determinate dimensioni e che invece sono molto più massicci di quel che ci si aspettava. Alcuni hanno masse paragonabili a 10 miliardi di volte la massa del nostro Sole, e ce n'è uno che svetta su tutti, con 17 miliardi di masse solari», afferma. «Perché sono così "grandi"? Forse qualcosa di eccezionale ha governato la loro nascita, oppure c'è qualcosa che ancora sfugge alle nostre conoscenze... Al momento non c'è risposta.»

 

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All'origine delle stelle: i buchi neri comandano la formazione stellare. | NASA

È difficile farsi un'idea di ciò che vogliono dire questi numeri, tuttavia, poiché si paragona la massa di un buco nero con quella del nostro Sole, nel caso specifico dovremmo immaginare una stella mostruosamente grande, addirittura 10 miliardi di volte le dimensioni attuali del Sole, il cui diametro è di 1.391.400 chilometri. Il che vuol dire che avremmo una stella con un diametro di circa 14 milioni di volte la distanza Sole-Plutone, che è di circa 6 miliardi di chilometri...

 

Va detto che queste "misure" sono assolutamente metaforiche: per quel che ne sappiamo, non è neppure lontanamente possibile immaginare che si possano aggregare 10 miliardi di stelle della dimensione del Sole senza che si alterino parametri che porterebbero al collasso dell'astro. Gli esempi servono perciò solo a rappresentare un fenomeno che per noi resta oltre l'immaginazione.

22 Febbraio 2018 | Luigi Bignami