Spazio

Ecco il buco nero più distante dalla Terra: è a 13,2 miliardi di anni luce

Grazie ai dati del telecopio James Webb e di quello a raggi X Chandra, è stato scoperto il buco nero più antico mai visto che si formò appena 470 milioni di anni dopo il Bing Bang.

Stando alle conoscenze attuali, i buchi neri presenti nel cuore delle galassie, sembrano essere l'evoluzione di stelle al termine della loro vita che, talora, possono collassare tra loro, oppure per fusione di buchi neri presenti in galassie diverse che si scontrano. Quindi non ci si aspetterebbe di trovare buchi neri giganti in galassie antichissime perché, per queste evoluzioni, sembrerebbe che ci voglia molto tempo. Ed invece un gruppo di astronomi ha scoperto il buco nero più antico mai visto che si formò appena 470 milioni di anni dopo il Big Bang, il quale possiede caratteristiche del tutto inaspettate. I risultati, apparsi su Nature Astronomy, sono arrivati grazie a osservazioni con il telecopio spaziale James Webb della NASA e con quello a raggi X Chandra.

Una massa incredibile. Poiché l'Universo possiede circa 13,7 miliardi di anni, ciò porta l'età di questo buco nero a 13,2 miliardi di anni. La sorpresa più eclatante per gli scienziati, sta nel fatto che questo buco nero è enorme: 10 volte più grande del buco nero della nostra Via Lattea, il quale possiede una massa di circa 4,5 milioni di volte quella del nostro Sole. «Si ritiene che esso abbia un peso compreso tra il 10% e il 100% della massa di tutte le stelle della sua galassia», ha affermato l'autore principale dello studio, Akos Bogdan dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrofisica. Questo non è affatto vicino al minuscolo rapporto tra i buchi neri e la massa della nostra Via Lattea e di altre galassie vicine, che è di circa lo 0,1%.

Difficile spiegarlo «È davvero impensabile che nell'Universo primordiale ci sia un "tale colosso"», ha sottolineato Priyamvada Natarajan dell'Università di Yale, che ha preso parte allo studio, il quale ha aggiunto: «È sorprendente come questo oggetto si trovi già al suo posto all'interno della sua galassia così presto nell'Universo». Difficile avanzare ipotesi per spiegare questi oggetti, tuttavia i ricercatori hanno supposto che il buco nero si sia formato da colossali nubi di gas collassate in una galassia, la quale si trovava accanto ad un'altra già ricca di stelle. Ad un certo punto le due galassie si sono fuse, ed è possibile che due buchi neri presenti in ciascuna galassia si fusero in quello ora osservato.

Ancor più vecchio. Il fatto che Chandra lo abbia rilevato tramite raggi X conferma «senza dubbio che si tratta di un buco nero», secondo Natarajan.

«Con i raggi X - continua l'astrofisico - si osserva il gas che viene attratto gravitazionalmente nel buco nero, il quale viene accelerato a velocità elevatissime, così che inizia a brillare nei raggi X». Non si esclude che il solo telescopio Webb potrebbe aver individuato un buco nero ancora più vecchio di 29 milioni di anni, ma deve ancora essere osservato nei raggi X e verificato. Natarajan prevede che nei prossimi anni verranno scoperti altri buchi neri precoci. «Con questo tipo di ricerche ci aspettiamo che si apra una nuova finestra sull'Universo e penso che questa sia il primo passo». 

La "lente" per vedere meglio. I due telescopi spaziali, Webb e Chandra, hanno utilizzato una tecnica chiamata "lente gravitazionale" per ingrandire la regione dello spazio in cui si trovano questa galassia, UHZ1, e il suo buco nero. I telescopi hanno utilizzato un ammasso di galassie molto più vicino a noi, a soli 3,2 miliardi di anni luce dalla Terra, il quale, grazie alla sua massa, distorce lo spazio facendo da lente a ciò che vi sta dietro così da renderlo più visibile. «UHZ1 è un oggetto piuttosto debole e, grazie alla fortuna, la natura lo ha ingrandito per noi», ha detto Natarajan.

James Webb, lanciato nel 2021, si trova a 1,6 milioni di chilometri di distanza dalla Terra ed è l'osservatorio astronomico più grande e potente mai inviato nello spazio e vede l'Universo nell'infrarosso. Chandra, molto più anziano, ha una visione a raggi X rf ed entrò in orbita nel 1999: è sorprendente che possa fare scoperte così eccezionali 24 anni dopo il suo arrivo nello spazio.

29 novembre 2023 Luigi Bignami
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