Questo buco nero pesava già più di un miliardo di masse solari nell’universo primordiale, nonostante fosse così giovane.
Grazie ai suoi sofisticati strumenti, il telescopio spaziale James Webb ha immortalato una galassia com’era appena 700 milioni di anni dopo il Big Bang. È sconcertante come il buco nero al suo centro potesse già pesare un miliardo di masse solari quando l’universo era ancora agli inizi. Apparentemente, i buchi neri stavano già crescendo in modo simile a oggi. Ma il risultato è ancora più strano: potrebbe dimostrare che gli astronomi sanno meno di quanto pensassero su come si formano le galassie. E tuttavia le misurazioni non sono affatto deludenti. Al contrario.
Giganteschi buchi neri nell’universo primordiale
I primi miliardi di anni di storia cosmica rappresentano una sfida: i primi buchi neri conosciuti al centro delle galassie hanno masse sorprendentemente grandi. Come sono diventati così massicci e così velocemente? Le osservazioni sono state effettuate a gennaio 2023, durante il primo ciclo di osservazioni del JWST, e sono durate circa due ore e mezza. Costituiscono il primo studio nel medio infrarosso di un quasar nel periodo dell’alba cosmica, appena 770 milioni di anni dopo il Big Bang. Le informazioni non derivano da un’immagine, ma da uno spettro: la decomposizione arcobaleno della luce dell’oggetto in componenti a diverse lunghezze d’onda.
Il mistero si infittisce
Il problema è che J1120+0641 (questo il nome affibbiato al buco nero) non è diverso dai quasar di epoche successive. “Nel complesso, le nuove osservazioni non fanno altro che aumentare il mistero: i primi quasar erano sorprendentemente normali. Non importa in quale lunghezza d’onda li osserviamo, i quasar sono quasi identici in tutte le epoche dell’Universo”, affermano gli autori dello studio. Non solo gli stessi buchi neri supermassicci, ma anche i loro meccanismi di alimentazione erano apparentemente già completamente “maturi” quando l’Universo aveva solo il 5% della sua età attuale.
Come si sono formati i primi buchi neri
Escludendo una serie di soluzioni alternative, i risultati supportano fortemente l’idea che i buchi neri supermassicci abbiano avuto masse considerevoli fin dall’inizio, in gergo astronomico: che siano “primordiali” o “seminati di grandi dimensioni”. I buchi neri supermassicci non si sono formati dai resti delle prime stelle, ma sono diventati massicci molto velocemente. Devono essersi formati presto con masse iniziali di almeno centomila masse solari, presumibilmente attraverso il collasso di gigantesche nebulose.
