Gli astronomi hanno scoperto i “buchi neri sovramassicci”, buchi neri supermassicci che sembrano violare la relazione ben consolidata tra la massa stellare di una galassia ospite e la massa del suo buco nero centrale. Questi buchi neri sono troppo grandi e questo eccesso sta rivelando qualcosa di profondo sull’origine di questi oggetti.
Utilizzando il JWST, gli astronomi hanno osservato 21 sistemi estremamente lontani. La luce di questi sistemi ci arriva da tra 12 miliardi e 13,2 miliardi di anni fa. Nell’universo attuale, la proporzione tra un buco nero supermassiccio (SMBH) e la stella nella sua galassia è di 1 a 1.000. Ma in questi sistemi, la proporzione tra le due masse arriva a 1 a 100, 1 a 10 e persino 1 a 1.
“Nell’universo vicino, esiste una relazione ben nota tra la massa del buco nero supermassiccio centrale e la massa delle stelle delle loro galassie ospiti”, ha detto il Dr. Fabio Pacucci del Center For Astrophysics | Harvard & Smithsonian. “Tipicamente, la massa del buco nero è circa lo 0,1% della massa delle stelle. Questo non è il caso nell’universo lontano”. “Buchi neri sovramassicci” è chiaramente un nome appropriato.
Il JWST ha spinto la capacità umana di vedere più lontano nell’universo primordiale (noto anche come universo ad alto z). Sebbene non abbiamo ancora visto la nascita di uno di questi buchi neri supermassicci, questo nuovo studio fornisce ulteriori prove su come questi oggetti curiosi siano venuti a essere.
Lo scenario del “seme di luce” fa sì che si formino da stelle estremamente massicce, da 100 a 1.000 volte la massa del Sole, che esplodono in supernova. Lo scenario del “seme pesante” suggerisce invece che enormi nubi di gas da cui si formano quelle stelle abbiano anche formato direttamente buchi neri massicci con un peso da 10.000 a 100.000 volte la massa del Sole.
“Diversi studi (risalenti a molti anni fa) suggeriscono che se i primi buchi neri si sono formati come semi pesanti, all’alto-z, la loro massa dovrebbe essere simile alla massa stellare delle loro galassie ospiti. Questo sembra essere ciò che stiamo osservando con le osservazioni del JWST”, ha spiegato il Dr. Pacucci.
Questa non è la prima evidenza che lo scenario del seme pesante potrebbe essere il percorso di formazione più probabile. Osservazioni precedenti che combinano i dati del JWST e i raggi X del Chandra della NASA hanno anche favorito questo scenario rispetto a un seme leggero. Il seme pesante influenzerebbe anche l’intera galassia in un modo che può spiegare meglio perché questi oggetti rimangono sovramassicci per un po’ di tempo.
“Questi sistemi galattici sovramassicci potrebbero aver formato semi pesanti con una massa vicina alla massa delle stelle delle loro galassie ospiti. Quindi, data la dimensione del loro SMBH centrale, potrebbero aver emesso così tanta energia da ostacolare la formazione stellare per un po’. Questa combinazione di motivi potrebbe spiegare perché stiamo osservando principalmente buchi neri sovramassicci nell’universo ad alto-z con il JWST, violando la relazione locale”, ha detto il Dr. Pacucci.
“Con il JWST, sarà possibile individuare come si sono formati i primi buchi neri supermassicci trovando buchi neri che sono più lontani e più piccoli rispetto a quelli finora trovati, e che il nostro studio prevede di essere piuttosto abbondanti”, ha detto il co-autore Roberto Maiolino, professore presso l’Università di Cambridge, in una dichiarazione.
Lo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal Letters ed è stato presentato al 243° incontro dell’American Astronomical Society.
Links: harvard.edu – harvard.edu – iop.org
