Trovato un sistema con tre buchi neri attivi nello stesso momento. È la prova che mancava per capire come crescono i giganti dell’universo: senza un terzo intruso a creare il caos, le galassie non riuscirebbero mai a fondersi davvero.
In fisica esiste un problema teorico irritante chiamato “paradosso dell’ultimo parsec“. Quando due galassie si scontrano, i buchi neri centrali iniziano a orbitarsi sempre più da vicino, ma a un certo punto si fermano. L’attrito cala, l’energia si disperde, e rischiano di restare bloccati in eterno senza mai fondersi davvero. Emma Schwartzman del Naval Research Laboratory e il suo team hanno appena trovato la soluzione: serve un “terzo incomodo”.
Il trio che non dovrebbe esistere
Il sistema si chiama J1218/1219+1035 e si trova a 1,2 miliardi di anni luce da noi. Questo sistema contiene tre galassie in piena collisione. Ognuna ha un buco nero supermassiccio al centro. La cosa più interessante è che ognuno di questi mostri sta divorando materiale e sparando getti di plasma nello spazio. È un fenomeno di una violenza inaudita, dove le forze gravitazionali sono spinte al limite del possibile.
I radiotelescopi VLA e VLBA li hanno osservati tutti e tre “accesi” contemporaneamente. Sistemi tripli come questo sono statisticamente davvero molto rari e, trovarli nel mezzo di una fusione, ci permette di capire meglio come crescono insieme le galassie e i loro buchi neri.
Due dei tre buchi neri sono separati da 22.000 anni luce (vicini, su scala cosmica, ovviamente). Il terzo li osserva da 97.000 anni luce di distanza. È la posizione perfetta: abbastanza lontano da non essere subito inghiottito, abbastanza vicino da destabilizzare l’equilibrio degli altri due con la sua gravità.
La dinamica del tavolo da biliardo
Quando tre corpi massicci interagiscono tra loro gravitazionalmente, il sistema diventa a dir poco caotico. Chi ha visto la serie Il Problema dei Tre Corpi riconoscerà il concetto di cui parliamo: tre soli che orbitano in modo imprevedibile, rendendo impossibile la vita su un pianeta. Qui il principio è lo stesso, ma invece di stelle… abbiamo buchi neri da miliardi di masse solari.
Il terzo buco nero agisce come un disturbatore: scambia energia con la coppia centrale e destabilizza tutto. A quel punto succedono due cose: o viene espulso dal sistema a velocità folli, oppure accelera la fusione degli altri due.
Questo meccanismo risolve, dopo decenni, il paradosso dell’ultimo parsec: senza il terzo incomodo, i due buchi neri potrebbero impiegare miliardi di anni per fondersi. Con lui invece il processo si accorcia. E quando finalmente collidono, producono onde gravitazionali così potenti che strumenti futuri come l’antenna spaziale LISA le rileveranno anche a distanze enormi.
I radiotelescopi hanno isolato i segnali radio emessi dai tre nuclei galattici. Frequenze a 3, 10 e 15 gigahertz che confermano: sono buchi neri attivi che mangiano gas e polvere. Con solo altri due sistemi tripli confermati nell’universo vicino, J1218/1219+1035 diventa il laboratorio perfetto per studiare come le galassie si cannibalizzano.
Le prossime osservazioni mapperanno le strutture mareali (ovvero le distorsioni gravitazionali che le galassie si infliggono a vicenda) e misureranno l’emissione di raggi X da ciascun buco nero. L’obiettivo è capire quando avverrà la fusione finale e quanta energia rilascerà. Perché una collisione del genere non sposta solo materia: deforma la struttura stessa dello spazio-tempo.
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