In una remota regione dell’universo, una galassia sta lentamente morendo. Ma la causa della sua rovina non è il buco nero che si nutre famelicamente di materia stellare e gas, come potrebbe suggerire l’immaginazione comune. Invece, questo buco nero sta facendo morire di fame la galassia in modo subdolo, espellendo il gas che serve per la formazione di nuove stelle, decretando così una morte prematura e silenziosa. Questa è la storia di GS-10578, una galassia che, nonostante la sua giovane età cosmica, ha già raggiunto il capolinea.
La morte precoce di una galassia
GS-10578 è una galassia che assomiglia molto alla nostra Via Lattea in termini di massa, ma il suo destino è radicalmente diverso. A soli due miliardi di anni dopo il Big Bang, questa galassia non mostra più segni di vita stellare attiva. Gli astronomi, grazie alle osservazioni del telescopio spaziale James Webb (JWST), hanno scoperto che GS-10578 non sta più formando nuove stelle. La causa? Un buco nero supermassiccio (SMBH) situato al centro della galassia sta espellendo una quantità impressionante di gas, la materia prima necessaria per creare nuove stelle.
È importante sottolineare che due miliardi di anni sono un’età estremamente giovane in termini cosmologici. Galassie più piccole possono terminare la loro vita così presto dopo essere state inglobate da galassie più grandi, ma una galassia massiccia come GS-10578, con una massa di circa 200 miliardi di volte quella del Sole, dovrebbe continuare a produrre stelle per miliardi di anni ancora. Eppure, GS-10578 è destinata a una fine prematura, e la colpa è del suo buco nero.
Un buco nero che svuota la galassia
I buchi neri, specialmente quelli supermassicci, sono noti per il loro potere distruttivo. Di solito, si pensa che un buco nero “mangi” tutto il gas circostante, impedendo che questo gas sia usato per formare nuove stelle. Tuttavia, nel caso di GS-10578, il processo è ancora più devastante. Invece di trattenere il gas, il buco nero lo espelle a velocità incredibili, intorno ai 1.000 chilometri al secondo (2,2 milioni di miglia orarie), allontanandolo dalla galassia stessa. Questo gas, che viaggia a velocità prossime a quelle necessarie per sfuggire alla gravità della galassia, non può più ricondensarsi per dare vita a nuove stelle.
Il JWST ha rivelato che l’SMBH di GS-10578 non solo espelle gas ionizzato caldo, ma anche gas neutro più freddo e denso, che rappresenta la porzione più significativa del materiale galattico. Il gas freddo e denso è più difficile da rilevare perché non brilla di luce visibile, ma il JWST è stato in grado di osservarlo grazie alla sua capacità di vedere le ombre create da queste nubi oscure che bloccano la luce di galassie più lontane. Questa scoperta è cruciale, perché spiega perché GS-10578 non forma più stelle: il buco nero ha semplicemente svuotato la galassia del suo carburante.
La strana natura di GS-10578
La galassia GS-10578 non è solo interessante per il suo buco nero assassino, ma anche per la rapidità con cui è cresciuta e si è evoluta. A soli due miliardi di anni dal Big Bang, GS-10578 ha già raggiunto una massa paragonabile a quella della Via Lattea. Tuttavia, ciò che rende questa galassia ancora più affascinante è il fatto che la sua morte è avvenuta in modo estremamente rapido. Fino a circa 400 milioni di anni fa, GS-10578 stava ancora formando stelle a un ritmo elevato. Poi, improvvisamente, l’espulsione del gas ha fermato questo processo, decretando la fine della sua produttività stellare.
Inoltre, GS-10578 non presenta i segni di turbolenza che ci si aspetterebbe da una galassia in via di estinzione. I modelli teorici prevedevano che una galassia morente a causa dell’attività di un buco nero mostrasse una struttura caotica, con stelle e gas in movimento disordinato. Tuttavia, GS-10578 appare sorprendentemente normale. Le sue stelle continuano a orbitare in modo regolare, come se non fossero influenzate dai venti galattici che stanno portando via il gas.
Le cause della morte galattica
Non tutte le galassie muoiono allo stesso modo, e gli scienziati stanno ancora cercando di comprendere appieno i processi che portano alla fine della formazione stellare in una galassia. In molti casi, i buchi neri giocano un ruolo centrale, come nel caso di GS-10578. Tuttavia, non è l’unica spiegazione possibile. Un’altra teoria suggerisce che l’esplosione di stelle massicce e calde possa creare venti stellari così potenti da espellere il gas necessario per la formazione di nuove stelle, causando una “morte naturale” della galassia. Questo fenomeno è stato osservato in altre galassie, ma non è chiaro se sia stato rilevante nel caso di GS-10578.
Inoltre, gli astronomi si chiedono se GS-10578 rappresenti un caso isolato o se molti altri buchi neri stiano causando la morte di galassie in tutto l’universo. Attualmente, sappiamo che molte galassie nel nostro universo locale sono “morte”, nel senso che non formano più nuove stelle, ma non abbiamo prove dirette su come siano arrivate a questo stato. Ora, con le osservazioni del JWST, gli scienziati hanno finalmente l’opportunità di osservare direttamente un “omicidio galattico” in corso e di comprendere meglio le dinamiche di questi eventi.
Il mistero delle “pepite rosse”
GS-10578 appartiene a una classe di galassie note come “pepite rosse”. Queste galassie sono estremamente dense, eppure non formano nuove stelle. In passato, si pensava che le pepite rosse fossero una fase transitoria nella vita di una galassia, una sorta di “ibernazione” temporanea durante la quale la formazione stellare rallenta o si ferma per poi riprendere. Tuttavia, GS-10578 sembra essere un caso diverso. La sua densità elevata e la mancanza di nuove stelle suggeriscono che la galassia sia in uno stato di morte permanente, incapace di riprendere la produzione di stelle anche se il gas venisse reintegrato.
Questa scoperta ha implicazioni significative per la nostra comprensione dell’evoluzione galattica. Le pepite rosse potrebbero rappresentare un destino comune per molte galassie massicce, e il loro studio potrebbe rivelare dettagli cruciali su come le galassie crescono, evolvono e alla fine muoiono.
La storia di GS-10578
La storia di GS-10578 è una testimonianza del potere distruttivo dei buchi neri e del loro ruolo fondamentale nell’evoluzione delle galassie. Questo buco nero supermassiccio, lontano dallo svolgere semplicemente il ruolo di divoratore di materia, sta attivamente espellendo il gas necessario alla formazione stellare, decretando la fine prematura della sua galassia ospite. Grazie al JWST, gli scienziati hanno finalmente potuto osservare in dettaglio questo processo, aprendo una finestra su uno dei meccanismi più violenti e misteriosi dell’universo.
Tuttavia, molte domande restano ancora senza risposta. Quante altre galassie sono state uccise in questo modo? E quali altre forze cosmiche possono essere responsabili della morte delle galassie che osserviamo nell’universo? Il caso di GS-10578 è solo l’inizio di una nuova era di scoperte astronomiche che potrebbero cambiare profondamente il nostro modo di vedere l’evoluzione dell’universo.
