Gli astronomi dell’Università del Texas e dell’Università dell’Arizona hanno scoperto un buco nero in rapida crescita in una delle galassie più conosciute nell’universo primordiale. La scoperta della galassia e del buco nero al suo centro fornisce nuovi indizi sulla formazione dei primissimi buchi neri supermassicci. Il nuovo lavoro è pubblicato (rif.) su Monthly Notice della Royal Astronomical Society.
Usando le osservazioni prese con l’Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un radio osservatorio situato in Cile, il team ha determinato che la galassia COS-87259 è molto estrema. Forma stelle a una velocità 1000 volte superiore alla Via Lattea e contiene oltre un miliardo di masse solari di polvere interstellare. La galassia risplende luminosa sia per questa intensa formazione stellare che per il buco nero in rapida crescita al suo centro.
Una nuova tipologia di buchi neri
Questo buco nero è considerato un nuovo tipo di buco nero primordiale. Pesantemente avvolto dalla polvere cosmica, fa emettere quasi tutta la sua luce nella gamma del medio infrarosso dello spettro elettromagnetico. I ricercatori hanno anche scoperto che questo buco nero supermassiccio in crescita sta generando un forte getto di materiale che si muove a una velocità prossima alla luce.
Il modo in cui si sono formati questi buchi neri supermassicci rimane un mistero per gli scienziati, in particolare perché molti di questi oggetti sono stati trovati quando l’Universo era molto giovane. Poiché la luce di queste fonti impiega così tanto tempo per raggiungerci, le vediamo come esistevano in passato. Nel caso specifico abbiamo osservato come appariva appena 750 milioni di anni dopo il Big Bang, cioè circa il 5% dell’età attuale dell’Universo.
Ciò che è particolarmente sorprendente di questo nuovo oggetto è che è stato identificato su una zona relativamente piccola del cielo. Questo suggerisce che potrebbero esserci migliaia di fonti simili nell’universo primordiale. Un risultato completamente inaspettato se si guarda ai dati in nostro possesso antecedenti allo studio.
La conferma di un ipotesi decennale
L’unica altra classe di buchi neri supermassicci che conoscevamo nell’universo primordiale sono le quasar, buchi neri attivi relativamente non oscurati dalla polvere cosmica. Queste quasar sono estremamente rare, appena poche decine situate in tutto il cielo. La sorprendente scoperta di COS-87259 e del suo buco nero solleva diversi interrogativi sull’abbondanza dei primissimi buchi neri supermassicci.
Ryan Endsley, l’autore principale dell’articolo, afferma “Questi risultati suggeriscono che i primi buchi neri supermassicci erano spesso pesantemente oscurati dalla polvere. Probabilmente come conseguenza dell’intensa attività di formazione stellare delle galassie che li ospitavano. Questa ipotesi prevista per decenni, oggi ha le prime prove osservative dirette a sostegno di questo scenario”.
Oggetti simili sono stati trovati nel cosmo locale, come Arp 299 mostrato nella foto. In questo sistema, due galassie si stanno scontrando. Lo scontro genera un’intensa esplosione stellare e un pesante oscuramento del buco nero supermassiccio in crescita in una delle due galassie. “Sebbene nessuno si aspettasse di trovare questo tipo di oggetto nell’Universo primordiale, la sua scoperta ci permette di compiere un passo verso la comprensione del cosmo. Adesso sappiamo come miliardi di masse solari di buchi neri siano stati in grado di formarsi così presto nella vita dell’Universo” ha concluso Endsley.
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