Buchi neri supermassicci: i predatori cosmici che spengono le stelle
I buchi neri supermassicci potrebbero controllare la nascita delle stelle ben oltre i confini della propria galassia. È quanto emerge da uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters e guidato da Yongda Zhu dell’Università dell’Arizona, che ribalta una convinzione radicata nell’astrofisica: l’idea che le galassie si evolvano in sostanziale isolamento. La realtà, a quanto pare, è molto più complessa e affascinante.
Il punto è questo. Quando un buco nero supermassiccio entra nella sua fase attiva, quella che gli astronomi chiamano quasar, diventa una delle sorgenti di energia più potenti dell’universo. Il gas e la polvere che cadono verso il buco nero formano un disco vorticoso che emette quantità enormi di radiazione, talmente intense da superare la luminosità dell’intera galassia ospite. E fin qui, nulla di nuovo. La vera sorpresa è che questa radiazione non si limita a devastare l’ambiente locale: riesce a soffocare la formazione stellare anche in galassie distanti milioni di anni luce.
Zhu la descrive come un “ecosistema galattico”, paragonandolo agli ecosistemi terrestri. Il buco nero supermassiccio attivo sarebbe una specie di predatore dominante: divora materia e, nel farlo, condiziona la crescita stellare dei vicini cosmici.
Il telescopio James Webb svela l’enigma
La scoperta nasce quasi per caso, da un dato che inizialmente sembrava un errore. I primi dati raccolti dal telescopio James Webb mostravano che le regioni attorno ad alcuni dei quasar più brillanti dell’universo primordiale contenevano meno galassie del previsto. Poiché le galassie massicce tendono a formarsi in ammassi densi, qualcosa non tornava. Il team ha capito che quelle galassie probabilmente esistevano, ma risultavano difficili da individuare perché la loro attività di formazione stellare recente era stata repressa.
Per verificare l’ipotesi, i ricercatori si sono concentrati su J0100+2802, uno dei quasar più luminosi conosciuti, alimentato da un buco nero con una massa circa 12 miliardi di volte quella del Sole. La luce di questo oggetto ha viaggiato per oltre 13 miliardi di anni, offrendo uno sguardo sull’universo quando aveva meno di un miliardo di anni. Utilizzando il James Webb, il team ha misurato le emissioni di O III, una forma ionizzata dell’ossigeno che funziona come indicatore della formazione stellare recente. Le galassie entro circa un milione di anni luce dal quasar mostravano emissioni O III più deboli rispetto alla loro luce ultravioletta. Un segnale chiaro: la nascita di nuove stelle era stata frenata.
La radiazione intensa del quasar, in pratica, spezza l’idrogeno molecolare presente nelle enormi nubi di gas interstellare. Quel gas è la materia prima indispensabile per costruire nuove stelle, e senza di esso il processo si blocca.
Un nuovo capitolo per l’evoluzione delle galassie
Questa è la prima volta che si trova evidenza concreta del fatto che la radiazione di un quasar possa influenzare l’universo su scala intergalattica. Una scoperta che sarebbe stata impossibile senza le capacità del telescopio James Webb: la luce proveniente da oggetti così distanti viene “stirata” verso lunghezze d’onda infrarosse dall’espansione dell’universo, e i telescopi precedenti non riuscivano a rilevarla con sufficiente precisione.
Anche la nostra Via Lattea potrebbe aver attraversato una fase quasar in un passato remoto, e i ricercatori stanno ora valutando come questo possa aver influenzato lo sviluppo della nostra galassia e delle sue vicine. Il prossimo passo sarà studiare altri quasar per capire quanto il fenomeno sia diffuso e quali altri fattori possano entrare in gioco.
Come ha sottolineato Zhu, comprendere come le galassie si siano influenzate a vicenda nell’universo primordiale aiuta a capire meglio come la nostra stessa galassia sia arrivata a essere quello che è oggi. I buchi neri supermassicci, insomma, potrebbero aver giocato un ruolo nell’evoluzione galattica molto più grande di quanto chiunque avesse immaginato.
