Gli astronomi hanno confermato l’esistenza di oggetti massicci, simili a stelle, alimentati da buchi neri al loro centro, una scoperta che sfida i modelli esistenti sulla formazione iniziale delle galassie e offre una potenziale spiegazione per le sconcertanti osservazioni del James Webb Space Telescope (JWST). Queste “stelle del buco nero”, come vengono chiamate, sembrano essere state comuni nei primi miliardi di anni dell’universo, ma oggi non esistono equivalenti, suggerendo una modalità di crescita perduta per i buchi neri supermassicci.
Il mistero dei puntini rossi
JWST inizialmente identificò una popolazione di galassie insolitamente luminose, compatte e rosse, soprannominate “piccoli punti rossi” (LRD), che sfidavano una facile classificazione. Le teorie spaziavano dagli ammassi stellari densamente affollati ai buchi neri supermassicci oscurati dalla polvere, ma nessuna delle due spiegava completamente i modelli di luce osservati. Gli spettri degli LRD non corrispondevano a nessuno di questi fenomeni, lasciando gli astronomi perplessi.
L’ipotesi della stella del buco nero
Il consenso emergente suggerisce che gli LRD siano enormi sfere di gas che circondano i buchi neri centrali. Quando la materia cade in questi buchi neri, viene rilasciata un’immensa energia gravitazionale, facendo brillare intensamente il gas circostante, imitando una stella, ma molto più luminosa. Queste stelle del buco nero sarebbero state miliardi di volte più luminose del nostro Sole, ma alimentate da un meccanismo completamente diverso rispetto alla fusione nucleare.
Supporto delle prove: spettri e variabilità
Una recente analisi di oltre un centinaio di LRD rivela che i loro spettri di luce somigliano molto a quelli di un’unica superficie liscia, una caratteristica delle stelle. Ciò contrasta con gli spettri complessi delle galassie tipiche, che combinano la luce proveniente da più fonti. Inoltre, le variazioni osservate nella luminosità, anche se osservate attraverso lenti gravitazionali (che consentono osservazioni ritardate nel corso di decenni), si allineano con i modelli teorici dei dischi di accrescimento del buco nero.
“Il modello della stella del buco nero esiste da un po’, ma si pensava che fosse così strano ed esistente, ma in realtà sembra funzionare e avere più senso”, afferma Jillian Bellovary dell’American Museum of Natural History.
Sfide e ricerca futura
Sebbene vi siano prove evidenti a sostegno dell’ipotesi della stella del buco nero, dimostrare definitivamente la presenza di un buco nero in ciascun nucleo rimane difficile. Il denso involucro di gas oscura l’osservazione diretta, costringendo gli astronomi a fare affidamento su misurazioni indirette come le fluttuazioni di luminosità. Ulteriori ricerche si concentreranno sull’individuazione dei modelli caratteristici di variabilità del buco nero e sul perfezionamento dei modelli della crescita precoce del buco nero.
Questi risultati suggeriscono una fase precedentemente sconosciuta nell’evoluzione dell’universo primordiale, in cui i buchi neri potrebbero essere cresciuti attraverso un processo fondamentalmente diverso da quello che osserviamo oggi. Comprendere la durata della vita e il contributo di queste stelle di buco nero è fondamentale per ricostruire la storia della formazione dei buchi neri supermassicci, che ora risiedono al centro di quasi tutte le galassie.
