Questa immagine simulata al computer mostra un buco nero supermassiccio al centro di una galassia. La regione nera al centro rappresenta l'orizzonte degli eventi del buco nero, dove nessuna luce può sfuggire alla presa gravitazionale dell'oggetto massiccio. La potente gravità del buco nero distorce lo spazio intorno ad esso come uno specchio da luna park. La luce delle stelle sullo sfondo viene allungata e imbrattata mentre le stelle sfiorano il buco nero. Credito:NASA, ESA, e D. Coe, J. Anderson, e R. van der Marel (STScI)
Grazie ai dati raccolti dal telescopio a raggi X Chandra della NASA su galassie fino a 3,5 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra, un team internazionale di astrofisici ha rilevato quelli che potrebbero essere i buchi neri più massicci mai scoperti nell'universo. I calcoli del team hanno mostrato che questi buchi neri ultramassicci stanno crescendo più velocemente delle stelle nelle rispettive galassie.
Nella loro ricerca di buchi neri, i due autori principali dell'articolo pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , Julie Hlavacek-Larrondo, professore nel Dipartimento di Fisica dell'Université de Montréal, e Mar Mezcua, borsista post-dottorato presso l'Istituto di Scienze Spaziali in Spagna, ha studiato 72 galassie situate al centro degli ammassi di galassie più luminosi e massicci dell'universo.
"Un buco nero è un oggetto celeste invisibile la cui attrazione gravitazionale è così forte che né la materia né la luce possono sfuggirgli - ingoia tutto sul suo cammino come un vortice senza fondo, "dice il professor Hlavacek-Larrondo, che detiene anche la cattedra di ricerca canadese in astrofisica osservativa dei buchi neri. "Un buco nero si crea più spesso quando una stella massiccia muore e collassa su se stessa. La cosa più affascinante dei buchi neri è il modo in cui distorcono il tempo intorno a loro. Secondo la teoria della relatività di Einstein, il tempo scorre più lentamente in forti campi gravitazionali, come quelle di questi giganteschi oggetti celesti."
Il team di astronomi ha calcolato le masse dei buchi neri rilevati in questi ammassi di galassie analizzando le loro emissioni di onde radio e raggi X. I risultati hanno mostrato che le masse dei buchi neri ultramassicci sono circa 10 volte maggiori di quelle originariamente previste. Per di più, si stima che quasi la metà dei buchi neri del campione siano almeno 10 miliardi di volte più massicci del sole. Questo li colloca in una classe di pesi massimi estremi che alcuni astronomi chiamano "buchi neri ultramassicci".
"Abbiamo scoperto buchi neri molto più grandi e massicci del previsto, Mezcua dice. "Sono così grandi perché hanno avuto un vantaggio o perché determinate condizioni ideali hanno permesso loro di crescere più rapidamente nel corso di miliardi di anni? Per il momento, non c'è modo per noi di saperlo."
"Sappiamo che i buchi neri sono fenomeni straordinari, "Hlavacek-Larrondo aggiunge, "quindi non sorprende che gli esemplari più estremi sfidi le regole che abbiamo stabilito fino ad ora".
La forza distruttiva dei buchi neri ultramassicci
Le galassie non sono necessariamente al sicuro da questi colossi celesti in agguato al loro centro. Maggiore è la massa di un buco nero, maggiore è la sua potenza. "Sarebbe come un mini, Big Bang delle dimensioni di una galassia, " ha detto Hlavacek-Larrondo.
"Ma non c'è bisogno di preoccuparsi della nostra galassia, " continuò. "Sagittario A, il buco nero supermassiccio della Via Lattea, è un po' noioso. Non è molto attivo, molto simile a un vulcano dormiente. Assorbe poca materia e probabilmente non sarebbe in grado di produrre getti distruttivi ad alta energia".
Perché studiare i buchi neri a miliardi di anni luce di distanza?
La professoressa Hlavacek-Larrondo concentra il suo lavoro sui buchi neri in ammassi di galassie distanti per dimostrare che tali oggetti hanno avuto un impatto significativo sui loro quartieri galattici e sull'intero universo per miliardi di anni.
"Sono gli oggetti più potenti dell'universo, e sono tutt'altro che silenziosi, " ha detto. "Le galassie sono i mattoni del nostro universo, e per comprendere la loro formazione ed evoluzione, dobbiamo prima capire questi buchi neri".