In questo articolo Indice dei contenuti 3 sezioni
Una possibile Black Hole Star è finita nel mirino del James Webb Space Telescope, e la cosa merita attenzione perché si parla di un tipo di oggetto cosmico che fino a oggi esisteva soltanto sulla carta. Lo studio, pubblicato su Nature, descrive una sorgente chiamata MoM-BH-1, osservata in un momento in cui l’universo aveva appena 660 milioni di anni. A prima vista sembra una stella gigantesca dal rosso molto intenso. Le sue proprietà fisiche, però, non combaciano con quelle di nessuna stella conosciuta. L’ipotesi dei ricercatori è un’altra e cioè un buco nero avvolto in un enorme involucro di gas luminoso, una configurazione teorizzata da tempo ma mai sostenuta da osservazioni così solide.
Cos’è davvero una Black Hole Star
Il nome inganna un po’. Non si tratta di una stella normale con un buco nero incastonato dentro, ma di qualcosa di completamente diverso, probabilmente nato nelle primissime fasi dell’universo, quando quantità colossali di gas potevano collassare in fretta e dare vita ai primi buchi neri massicci.
Il meccanismo, almeno sulla carta, è lineare. Al centro c’è un buco nero che accresce materia, il gas che precipita verso di esso viene compresso e scaldato fino a rilasciare energia in quantità enormi. Quella radiazione, però, non scappa subito nello spazio, perché prima deve farsi strada attraverso un guscio di gas estremamente denso. Ed è proprio quel guscio a cambiare tutto. La luce viene assorbita, filtrata, riemessa, e finisce per assumere caratteristiche molto simili a quelle prodotte dalle stelle. Vista da miliardi di anni luce di distanza, la sorgente sembra una stella enorme, mentre il motore che la alimenta è un buco nero.
Secondo gli autori dello studio, questo processo permette di toccare livelli di luminosità che la sola fusione nucleare non potrebbe mai raggiungere. Il che apre la porta a una categoria di oggetti cosmici mai osservata direttamente prima.
MoM-BH-1, il candidato più pulito mai visto
Quello che ha fatto drizzare le antenne agli astronomi è la luminosità. I calcoli indicano che MoM-BH-1 emette circa 100 miliardi di volte più energia di quanto una stella potrebbe produrre tramite fusione nucleare. Un valore del genere rende poco credibile qualsiasi spiegazione basata su una normale evoluzione stellare.
Non finisce qui. Studiando lo spettro della luce raccolta dal telescopio, i ricercatori hanno notato che alcune lunghezze d’onda spariscono quasi del tutto. Anche le stelle mostrano fenomeni di assorbimento, legati agli elementi presenti nelle loro atmosfere, ma qui l’effetto è molto più marcato di quanto prevedano i modelli stellari. La lettura proposta è che una massa enorme di gas denso stia assorbendo parte della radiazione che arriva dal centro. In pratica, la luce osservata sarebbe quella prodotta dal materiale in caduta verso il buco nero, poi rimodellata dall’involucro gassoso.
C’è un dettaglio ancora più curioso. La sorgente sembra coprire quasi completamente la galassia che la ospita. Di solito il James Webb riesce a separare il nucleo attivo dalla luce delle stelle intorno, mentre in questo caso il candidato Black Hole Star domina praticamente tutta l’emissione visibile.
I Little Red Dots e i buchi neri troppo grandi troppo presto
Fin dai primi mesi di attività, il telescopio ha individuato centinaia di piccoli oggetti rossastri sparsi nell’universo più remoto, soprannominati Little Red Dots. Sono tra i fenomeni più discussi dell’astrofisica recente, perché nessuna spiegazione li descrive in modo convincente. Alcuni appaiono troppo luminosi per essere semplici galassie compatte, altri non tornano con i modelli dei quasar classici, altri ancora mostrano caratteristiche intermedie che non hanno un corrispettivo nell’universo attuale. Tra le ipotesi in campo ci sono galassie densissime e piene di stelle giovani, buchi neri attivi nascosti dalla polvere, sistemi in una fase evolutiva del tutto diversa da quelle odierne e appunto le Black Hole Star.
MoM-BH-1 conta perché è il caso più pulito del gruppo. Secondo il team guidato da Rohan Naidu, la sua emissione sarebbe attribuibile quasi solo alla Black Hole Star, il che lo rende il laboratorio naturale migliore per testare la teoria.
Resta aperta la domanda più grossa, cioè come i buchi neri supermassicci siano riusciti a formarsi così in fretta, quando l’universo aveva meno di un miliardo di anni. Se questi oggetti sono esistiti davvero, potrebbero essere il passaggio intermedio tra il collasso delle prime nubi di gas e la nascita dei mostri osservati più tardi. Gli stessi ricercatori invitano alla cautela, perché serviranno nuove osservazioni spettroscopiche e altri modelli teorici per scartare le interpretazioni alternative. La combinazione di luminosità estrema, spettro anomalo e galassia ospite invisibile resta però tra le più convincenti mai raccolte.
