Utilizzando i dati del James Webb Space Telescope della NASA e del Chandra X-ray Observatory, un team di astronomi del NOIRLab della National Science Foundation statunitense ha scoperto un buco nero supermassiccio al centro di una galassia appena 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang, che sta consumando materia a un ritmo fenomenale – oltre 40 volte il limite massimo teorico.
La “voracità” di questo buco nero potrebbe aiutare gli scienziati a spiegare come i buchi neri supermassicci si siano sviluppati così rapidamente agli albori dell’universo.
I buchi neri sono oggetti estremamente densi con una gravità tale che nemmeno la luce può sfuggire all’immensa forza di attrazione. La loro massa cresce risucchiando materiali come gas, polvere e stelle che si trovano nelle vicinanze.
“L’esistenza di buchi neri supermassicci nell’universo primordiale sfida i nostri attuali modelli di formazione e crescita dei buchi neri”, ha dichiarato Hyewon Suh dell’Osservatorio Internazionale Gemini alle Hawaii e del NOIRLab della National Science Foundation statunitense, prima firma dello studio pubblicato sulla rivista Nature Astronomy.
Del team di ricerca fanno parte anche Federica Loiacono, Giorgio Lanzuisi, Stefano Marchesi e Roberto Decarli dell’Istituto nazionale di astrofisica e Emanuele Farina, dell’International Gemini Observatory/NSF NOIRLab.
Le nuove osservazioni di Webb riguardano un buco nero supermassiccio, chiamato LID-568, che esisteva quando il cosmo aveva circa l’11% della sua età attuale – circa 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang che, 13,8 miliardi di anni fa, ha scoccato la prima scintilla dell’universo.
LID-568 ha una massa circa 10 milioni di volte superiore a quella del Sole, quindi 2-1/2 volte quella di Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio nel cuore della Via Lattea.
In base alle osservazioni effettuate grazie al telescopio spaziale Webb sembra che LID-568 “divori” materiale a una velocità estrema, più di 40 volte il massimo ipotizzato, chiamato limite di Eddington.
“Il limite di Eddington è una soglia teorica per la massima produzione di energia di un buco in fase di accrescimento. Questo limite teorico presuppone che la forza esterna della radiazione prodotta durante il processo di accrescimento bilanci la gravità del materiale infiltrato”, ha dichiarato l’astronoma e coautrice dello studio Julia Scharwächter dell’Osservatorio Gemini e del NOIRLab.
La particolare sensibilità all’infrarosso del telescopio Webb ha consentito di rilevare le deboli emissioni di un campione di galassie provenienti dalla survey COSMOS del Chandra X-ray Observatory.
“A causa della sua debolezza, l’individuazione di LID-568 sarebbe stata impossibile senza Webb. L’uso dello spettrografo a campo integrale è stato innovativo e necessario per ottenere la nostra osservazione ”, spiega l’astronomo Emanuele Farina, coautore dell’articolo.
