Un buco nero supermassiccio nell’Universo primordiale sta lasciando gli astronomi senza parole. Situato nel cuore della galassia LID-568, questo colosso cosmico è stato osservato mentre inghiottiva materia a un ritmo impressionante, oltre 40 volte superiore al limite teorico conosciuto come il limite di Eddington. La scoperta rappresenta una svolta fondamentale nello studio dell’evoluzione dei buchi neri subito dopo il Big Bang.
Un Buco Nero da Record
LID-568 è stata osservata in un’epoca distante, a soli 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang. Questo buco nero sta divorando materiale a una velocità senza precedenti, rivelando dinamiche che potrebbero risolvere il mistero della rapida crescita dei buchi neri supermassicci nei primi tempi dell’Universo. “Sta facendo un vero e proprio banchetto cosmico”, afferma Julia Scharwächter del Gemini Observatory e NOIRLab della NSF. Secondo la scienziata, queste osservazioni indicano che l’accrescimento super-Eddington potrebbe essere una delle chiavi per comprendere la formazione di questi colossi cosmici.
Che Cos’è il Limite di Eddington?
Il limite di Eddington rappresenta il punto massimo in cui la radiazione prodotta dal materiale che orbita attorno a un buco nero riesce a contrastare la forza gravitazionale che attrae la materia verso l’interno. Quando il materiale si avvicina a un buco nero, non viene immediatamente risucchiato, ma forma un disco di accrescimento, che, a causa del calore estremo, brilla intensamente. La luce emessa esercita una pressione, spingendo il materiale verso l’esterno. Se questa pressione uguaglia la forza gravitazionale del buco nero, l’accrescimento si ferma.
Tuttavia, in condizioni eccezionali, un buco nero può superare questo limite, un processo noto come accrescimento super-Eddington. In tali momenti, la forza gravitazionale del buco nero prevale sulla pressione della radiazione, permettendo al materiale di precipitare rapidamente nel buco nero.
L’Importanza della Scoperta
Il team guidato dall’astronomo Hyewon Suh ha utilizzato il telescopio spaziale James Webb (JWST) per studiare questa galassia. Inizialmente identificata dall’Osservatorio a raggi X Chandra, LID-568 si è rivelata particolarmente interessante per la sua luminosità nei raggi X, nonostante apparisse debole in altre lunghezze d’onda. Grazie agli strumenti avanzati del JWST, gli scienziati hanno potuto mappare la posizione e le proprietà della galassia, confermando che il suo buco nero stava accumulando massa a un ritmo strabiliante.
La galassia stessa, seppur distante e debole, risplende di una luce intrinsecamente potente, suggerendo che l’accrescimento del buco nero supermassiccio è accompagnato da deflussi energetici, ovvero getti di materia espulsi nello spazio.
Un Colosso Relativamente Piccolo ma Estremamente Vorace
Sorprendentemente, il buco nero di LID-568 ha una massa di “soli” 7,2 milioni di volte quella del Sole, un valore ridotto se confrontato con altri buchi neri supermassicci. Eppure, la quantità di luce emessa dal suo disco di accrescimento è straordinariamente alta, suggerendo un’accrescimento 40 volte superiore al limite teorico.
Questo scenario di accrescimento estremo è raro e di breve durata, il che rende l’osservazione un vero colpo di fortuna per gli scienziati. Gli astronomi sono ansiosi di approfondire le osservazioni di LID-568 per comprendere meglio come i buchi neri supermassicci crescano così rapidamente nell’Universo primordiale.
Implicazioni per la Formazione dei Buchi Neri
La scoperta offre indizi fondamentali per risolvere il mistero della formazione dei buchi neri nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang. Gli scienziati ipotizzano che i primi buchi neri non siano emersi da stelle collassate come le conosciamo oggi, ma da strutture più massicce, come ammassi di gas enormi, collassati direttamente sotto l’influenza gravitazionale. Episodi di accrescimento super-Eddington potrebbero aver dato a questi buchi neri un vantaggio significativo, aiutandoli a diventare giganti cosmici.
“Questa scoperta suggerisce che una parte importante della crescita di massa dei buchi neri possa avvenire durante episodi singoli di alimentazione rapida”, spiega Hyewon Suh. Indipendentemente dall’origine del buco nero, che sia un seme leggero o pesante, l’accrescimento super-Eddington rappresenta un pezzo cruciale del puzzle cosmico.
Con queste nuove osservazioni, gli scienziati possono avvicinarsi a una comprensione più completa dell’evoluzione dei buchi neri e delle galassie nell’Universo primordiale.
