Grazie ai grandi osservatori della NASA, nel 2016 gli astronomi scoprirono il processo di formazione dei buchi neri supermassivi primordiali.
Secondo uno studio pubblicato nel 2016 sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sono stati per la prima volta trovati i ‘semi’ dei primi buchi neri supermassicci del nostro Universo. Ad annunciare la scoperta sono i ricercatori della Scuola Normale di Pisa, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e dello Science Data Center dell’Agenzia Spaziale Italiana. I dati utilizzati provengono da tre dei cosiddetti Great Observatories della NASA: i telescopi spaziali Hubble, Chandra e Spitzer.
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Come naquero i più grandi buchi neri dell’Universo primordiale?
L’età attuale dell’universo è all’incirca quattordici miliardi di anni. I ricercatori hanno identificato due buchi neri che già un miliardo di anni dopo il Big Bang — quindi nell’Universo primordiale — possedevanno una massa cosiddetta ‘intermedia’.
Ora, soffermiamoci un attimo sul significato di “massa intermedia”: esso indica quei buchi neri che non sono né piccoli come quelli che si formano al termine dell’evoluzione stellare (i quali possono arrivare a qualche decina di masse solari al massimo), ma nemmeno grandi come quelli che si trovano al centro delle galassie (che possono arrivare, invece, a miliardi o decine di miliardi di volte la massa del Sole). Quelli di massa intermedia, dunque, sono i buchi neri con massa compresa tra centinaia di migliaia a un milione di masse solari.
Sapevamo già che alcuni dei buchi neri supermassicci localizzati nei centri galattici comparvero non oltre un miliardo di anni dopo il Big Bang. Un miliardo di anni, però, è un tempo troppo breve per permettere la formazione di corpi celesti così massicci a partire dai relativamente piccoli buchi neri stellari: questi ultimi avrebbero bisogno di un tempo ben maggiore per formarsi e accrescersi fino a diventare supermassivi (risucchiando, per esempio, gas e polvere interstellare, o fondendosi tra loro).
Tuttavia quell’intervallo di tempo è sufficiente se, al posto dei buchi neri stellari, ammettiamo che fossero già presenti quelli con massa intermedia. Questa ipotesi venne formulata una decina di anni prima rispetto alla scoperta. E, come già anticipato sopra, l’importanza di questo studio consiste proprio nell’aver finalmente individuato alcuni di questi corpi celesti.
Adesso ti starai chiedendo come possono essersi formati, a loro volta, buchi neri con massa intermedia in tempi così brevi? Il meccanismo suggerito dagli autori consiste in una formazione diretta a seguito del collasso di nubi di gas abbastanza grandi. In altre parole, i buchi neri primordiali con massa intermedia potrebbero essere nati saltando qualsiasi passaggio evolutivo intermedio, tra cui anche la formazione e il successivo collasso di una stella massiccia.
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