Scoperto un «mostro cosmico»: l’ibrido stella-buco nero che svela il mistero dei puntini rossi di Webb
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Redazione Scienza e Tecnologia
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Un oggetto mai osservato prima, un ibrido tra una stella gigantesca e un buco nero, è stato individuato nell'Universo primordiale a oltre 13 miliardi di anni luce dalla Terra.
La scoperta, che porta la firma di un team internazionale guidato da Rohan Naidu, del Massachusetts Institute of Technology (MIT), e pubblicata sulla rivista Nature, potrebbe finalmente fare luce su uno dei misteri più affascinanti emersi dalle osservazioni del telescopio spaziale James Webb: la natura degli enigmatici «little red dots», i piccoli puntini rossi che appaiono numerosi nelle immagini dell'Universo giovanissimo.
L'enigma dei «little red dots»
Da quando il James Webb ha iniziato a scrutare i confini del cosmo, gli astronomi si sono imbattuti in queste sorgenti compatte e sorprendentemente luminose, dal colore spiccatamente rosso, che sembrano appartenere a un'epoca in cui l'Universo aveva tra poche centinaia di milioni e poco più di un miliardo di anni.
La loro natura è stata al centro di un acceso dibattito: si tratta di nuclei galattici attivi primordiali, galassie estremamente dense o qualcosa di ancora più esotico? Le loro caratteristiche, infatti, mettevano in difficoltà i modelli tradizionali di evoluzione delle galassie e dei buchi neri, spingendo gli scienziati a cercare spiegazioni alternative.
MoM-BH-1*: la «stella-buco nero»
La chiave di volta potrebbe arrivare da un oggetto denominato MoM-BH-1*, individuato durante il censimento «Mirage or Miracle» (MoM) quando l'Universo aveva appena 660 milioni di anni. A prima vista, MoM-BH-1* assomiglia a una gigantesca stella rossa, ma la sua luminosità è talmente elevata, circa 100 miliardi di volte superiore a quella che una stella potrebbe produrre tramite fusione nucleare, da renderlo incompatibile con qualsiasi stella conosciuta.
Un'indice fondamentale è arrivato dall'analisi del suo spettro, che ha rivelato un salto di Balmer (Balmer break) estremamente pronunciato, una brusca diminuzione della luce a specifiche lunghezze d'onda, e pochissime tracce di elementi più pesanti dell'elio.
Un buco nero avvolto da gas puro
Per decifrare questi indizi, i ricercatori hanno elaborato modelli computerizzati, giungendo a uno scenario inedito. Al centro di MoM-BH-1* si nasconderebbe un buco nero con una massa pari a circa 100.000 volte quella del Sole, circondato da un involucro estremamente denso di idrogeno ed elio, grande all'incirca quanto il Sistema solare.
Il buco nero, alimentato da un rapido accrescimento di materia, produrrebbe l'enorme quantità di energia necessaria a spiegare la luminosità dell'oggetto, mentre il gas circostante, privo di polvere, fungerebbe da «bozzolo», nascondendo il motore centrale e conferendo all'intero sistema l'aspetto di una stella gigantesca. È da questa singolare combinazione che nasce il nome proposto dai ricercatori: «black hole star», ovvero stella-buco nero.
Una possibile soluzione al mistero
La scoperta di MoM-BH-1* è cruciale perché potrebbe rappresentare un osservabile «puro» di questo fenomeno. A differenza dei little red dots, la cui luce è spesso mescolata con quella della galassia ospite, in questo caso la stella-buco nero è talmente luminosa da sovrastare completamente il suo ambiente, offrendo una visione quasi diretta del suo nucleo.
Secondo gli autori, i numerosi puntini rossi osservati da Webb potrebbero essere oggetti simili, ma inseriti all'interno di giovani galassie, dove la luce del buco nero e del suo involucro si sommerebbe a quella della galassia circostante.
Se questa interpretazione venisse confermata, i little red dots non sarebbero solo strane galassie, ma rappresenterebbero una fase molto precoce e fondamentale nella crescita dei buchi neri supermassicci, quei giganti che oggi si trovano al centro delle galassie e la cui origine rapida nell'Universo primordiale rappresenta uno dei più grandi enigmi dell'astrofisica moderna. Alla ricerca ha partecipato anche l'italiano Sirio Belli, dell'Università di Bologna.
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