Un enorme buco nero dormiente è stato recentemente scoperto dagli astronomi nell’universo primordiale, soli 800 milioni di anni dopo il Big Bang, grazie all’utilizzo del Telescopio Spaziale James Webb. Questo buco nero, con una massa pari a 400 milioni di volte quella del nostro Sole, ha sorpreso gli scienziati per le sue dimensioni e il basso tasso di accrescimento.
Il buco nero è stato paragonato a un orso che, dopo essersi saziato di salmoni, si addormenta. Questo gigante cosmico sembra aver mangiato in abbondanza e aver raggiunto uno stato di dormienza all’interno della sua galassia ospite. L’equipe internazionale di astronomi, guidata dall’Università di Cambridge, ha individuato questo antico buco nero tramite il Telescopio Spaziale James Webb, risalente a soli 800 milioni di anni dopo il Big Bang.
Con una massa straordinaria di 400 milioni di volte quella del Sole, questo buco nero si colloca tra i più imponenti mai osservati in quel periodo primordiale dell’universo. La sua massa rappresenta circa il 40% dell’intera massa della galassia ospitante, un dato significativamente superiore rispetto ai buchi neri dell’epoca moderna, che di solito costituiscono solo circa lo 0,1% della massa della loro galassia.
Nonostante le sue dimensioni gigantesche, questo buco nero sta accrescendo il gas necessario per la sua crescita a un ritmo molto basso, circa 100 volte al di sotto del limite massimo teorico, rendendolo essenzialmente in uno stato di dormienza. Questa caratteristica sfida i modelli esistenti sulla crescita dei buchi neri.
Secondo i ricercatori, è probabile che i buchi neri attraversino brevi periodi di crescita ultra-rapida seguiti da lunghi periodi di dormienza. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature il 18 dicembre. Quando i buchi neri sono in uno stato dormiente, diventano molto meno luminosi, rendendoli più difficili da individuare anche con telescopi altamente sensibili come il Webb.
Nonostante il suo stato dormiente, la massiccia dimensione di questo buco nero ha permesso agli scienziati di rilevarlo, fornendo anche informazioni sulla massa della galassia ospitante. Questo scenario solleva interrogativi sui modelli standard di formazione e crescita dei buchi neri, suggerendo che potrebbero nascere già grandi o attraversare periodi di iperattività seguiti da lunghi periodi di dormienza.
Per comprendere meglio come un buco nero così imponente possa essere cresciuto così rapidamente nell’universo primordiale, i ricercatori hanno condotto simulazioni al computer. Queste simulazioni suggeriscono che i buchi neri potrebbero superare il limite di Eddington per brevi periodi, crescendo rapidamente, seguiti da lunghi periodi di inattività.
Poiché i periodi di dormienza sono molto più lunghi dei periodi di crescita ultra-rapida, gli astronomi sono più propensi a individuare i buchi neri durante questi periodi. Gli astronomi ritengono che la maggior parte dei buchi neri nell’universo primordiale sia in uno stato dormiente, rendendoli più difficili da individuare a causa della loro bassa luminosità.
Questo buco nero dormiente è solo la punta dell’iceberg, suggerendo che ce ne siano molti altri che potrebbero essere scoperti in futuro. La ricerca è stata sostenuta dal Consiglio Europeo della Ricerca e dal Science and Technology Facilities Council (STFC), parte del UK Research and Innovation (UKRI).
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