James Webb osserva un quasar meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang

Un team di astronomi annuncia di aver identificato un quasar dall'aspetto sorprendentemente normale quando l'Universo aveva solo 750 milioni di anni.

Le misteriose origini dei buchi neri supermassicci

IL buchi neri nascono dai cataclismi di stelle massicce alla fine della loro vita, le supernove. Quando una stella esaurisce il suo combustibile nucleare, esplode violentemente, lanciando i suoi strati esterni nello spazio e lasciando dietro di sé un nucleo denso. Se questo cuore è sufficientemente massiccio, collassa sotto il suo stesso peso e poi forma a buco nero stellare. Questi oggetti, seppur modesti rispetto alla loro successiva progenie, sono i primi passi verso i mostri cosmici che sono i buchi neri supermassicci.

Per passare dai buchi neri stellari a quelli supermassicci sono in gioco diversi meccanismi. Uno dei più cruciali è quello accrescimento della materia. Posti al centro di galassie ricche di gas e polvere, i buchi neri possono attrarre e fagocitare la materia circostante. Questo materiale forma quindi un disco di accrescimento attorno al buco nero dove viene riscaldato a milioni di gradi prima di scomparire nell’orizzonte degli eventi. Questo processo rilascia una quantità colossale di energia sotto forma di radiazione, facendo brillare il buco nero come un quasar, uno degli oggetti più luminosi dell'Universo.

Un altro percorso verso la supermassicità è fusione. Quando due galassie si scontrano, i loro buchi neri centrali possono fondersi. Questo gigantesco processo fonde anche le loro masse nere, formando un buco nero ancora più massiccio e potente. Queste fusioni galattiche sono cruciali per spiegare la presenza di buchi neri supermassicci nei centri di molte galassie oggi.

Eppure recenti osservazioni mettono in discussione la nostra attuale comprensione. Diversi studi hanno già rivelato la presenza di quasar molto presto nell'Universo, suggerendo processi di crescita molto più rapidi di quanto si ritenesse possibile in precedenza. La questione di come questi orchi cosmici siano riusciti ad accumulare masse così gigantesche in così poco tempo resta quindi oggi uno degli enigmi più avvincenti dell’astrofisica moderna.

Un quasar 750 milioni di anni dopo il Big Bang

Di nuove osservazioni del telescopio spaziale James Webb aggiungono ancora più misteri. Una scoperta particolarmente sorprendente è infatti quella di quasar J1120+0641situato solo 750 milioni di anni luce dopo il Big Bang. Nell'ambito di un lavoro recente, i ricercatori si sono interessati a questo particolare oggetto.

Le osservazioni effettuate hanno rivelato che J1120+0641 ha proprietà simili a quelli dei quasar osservati in epoche cosmologiche molto più recenti. Le caratteristiche principali includono un disco di accrescimento luminoso in cui la materia viene riscaldata a temperature estremamente elevate prima di cadere nel buco nero centrale. Questo processo genera quindi un’enorme quantità di radiazioni, rendendo J1120+0641 uno degli oggetti più luminosi dell’Universo in quel primo momento.

Inoltre, i dati spettroscopici raccolti dal telescopio hanno permesso ai ricercatori di identificarli firme insolite nelle trasmissioni di J1120+0641. Queste anomalie includono velocità di movimento dei materiali e variazioni nelle composizioni chimiche che non corrispondono alle aspettative basate sui modelli esistenti. Ad esempio, sono state rilevate emissioni di carbonio ionizzato a ritmi superiori a quelli osservati nei quasar più recenti, ponendo ulteriori sfide alla nostra comprensione dell’evoluzione dei buchi neri supermassicci.

In definitiva, lo studio approfondito di J1120+0641 condotto dal James Webb Space Telescope amplia la nostra conoscenza dei primi quasar e del loro ruolo nell’evoluzione galattica, facendo luce su nuove e stimolanti domande sulla fisica dei buchi neri e sui processi cosmici che hanno modellato l’Universo primordiale.