Con l’aiuto del telescopio spaziale Hubble di NASA/ESA, un team internazionale di ricercatori guidato da scienziati del Dipartimento di astronomia dell’Università di Stoccolma ha trovato più buchi neri nell’Universo primordiale di quanto precedentemente riportato. Il nuovo risultato può aiutare gli scienziati a capire come sono stati creati i buchi neri supermassicci.
Gli scienziati non hanno attualmente un quadro completo di come si sono formati i primi buchi neri, non molto tempo dopo il Big Bang. È noto che i buchi neri supermassicci, che possono pesare più di un miliardo di soli, esistono al centro di diverse galassie meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang.
“Molti di questi oggetti sembrano essere più massicci di quanto pensassimo originariamente potessero essere in tempi così primitivi: o si sono formati molto massicci o sono cresciuti estremamente rapidamente”, ha affermato Alice Young, studentessa di dottorato dell’Università di Stoccolma e co-autrice dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters.
I buchi neri svolgono un ruolo importante nel ciclo di vita di tutte le galassie, ma ci sono grandi incertezze nella nostra comprensione di come si evolvono le galassie. Per ottenere un quadro completo del legame tra l’evoluzione delle galassie e dei buchi neri, i ricercatori hanno utilizzato Hubble per esaminare quanti buchi neri esistessero in una popolazione di galassie deboli quando l’Universo aveva solo una piccola percentuale della sua età attuale.
Le osservazioni iniziali della regione di indagine sono state rifotografate da Hubble diversi anni dopo. Ciò ha permesso al team di misurare le variazioni nella luminosità delle galassie. Queste variazioni sono un segno rivelatore dei buchi neri. Il team ha identificato più buchi neri di quanti ne avesse trovati in precedenza con altri metodi.
I nuovi risultati osservazionali suggeriscono che alcuni buchi neri si siano probabilmente formati dal collasso di stelle massicce e incontaminate durante il primo miliardo di anni di tempo cosmico. Questi tipi di stelle possono esistere solo in tempi molto primitivi nell’Universo, perché le generazioni successive di stelle sono inquinate dai resti di stelle che sono già vissute e morte. Altre alternative per la formazione dei buchi neri includono nubi di gas collassate, fusioni di stelle in ammassi massicci e buchi neri “primordiali” che si sono formati (mediante meccanismi fisicamente speculativi) nei primi secondi dopo il Big Bang. Con queste nuove informazioni sulla formazione dei buchi neri, è possibile costruire modelli più accurati della formazione delle galassie.
“Il meccanismo di formazione dei buchi neri primordiali è una parte importante del puzzle dell’evoluzione delle galassie“, ha affermato Matthew Hayes del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Stoccolma e autore principale dello studio. “Insieme ai modelli su come crescono i buchi neri, i calcoli sull’evoluzione delle galassie possono ora essere posti su una base più motivata fisicamente, con uno schema accurato su come i buchi neri sono nati dal collasso di stelle massicce”.
Gli astronomi stanno anche effettuando osservazioni con il telescopio spaziale James Webb di NASA/ESA/CSA per cercare buchi neri galattici che si sono formati subito dopo il Big Bang, per capire quanto fossero massicci e dove si trovassero.
