Recenti osservazioni hanno mostrato che c'è un buco nero supermassiccio al centro di ogni galassia. Però, qual è l'origine di questi buchi neri supermassicci? Ancora oggi è un mistero. Un team di ricerca internazionale guidato dall'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone e dall'Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) di Taiwan ha previsto una supernova estrema da una stella supermassiccia, possibile il progenitore dei buchi neri supermassicci. Il loro calcolo ha suggerito che questa supernova può essere osservata dal James Webb Space Telescope (JWST) che sarà lanciato entro la fine del 2021.

Lo studio della formazione di buchi neri supermassicci è un argomento significativo nell'astrofisica moderna. La teoria principale suggerisce che i semi dei buchi neri supermassicci si siano formati dopo la morte delle prime stelle massicce nell'universo primordiale, e poi questi semi hanno continuato ad accumulare il gas circostante e alla fine si sono formati in buchi neri supermassicci oggi. Però, questa teoria è stata contestata perché le stelle più massicce osservate nell'universo locale sono circa cento o duecento masse solari. Se le prime stelle con poche centinaia di masse solari muoiono come semi di buchi neri, che devono mantenere la massima efficienza di accrescimento per formare i buchi neri supermassicci osservati oggi. Ma è molto difficile mantenere un alto tasso di accrescimento in un ambiente realistico.

Assegnista di ricerca, Ke-Jung Chen di ASIAA Taiwan ha proposto una supernova di instabilità relativistica da una stella supermassiccia primordiale (10 ⁴ –10 ⁵ masse solari) nel suo articolo di ricerca del 2014. "Potrebbe esserci un piccolo numero delle prime stelle nell'universo primordiale con decine di migliaia di masse solari. È probabile che siano i progenitori dei buchi neri supermassicci nelle galassie. Perché il seme del buco nero più massiccio, più è efficiente ingoiare la materia circostante. I buchi neri non hanno bisogno di mantenere un alto tasso di accrescimento per crescere rapidamente, " disse Chen.

Ma come provare che queste stelle massicce esistevano una volta? Questa è una sfida osservativa, perché la maggior parte di queste stelle supermassicce collasserà in buchi neri. Sulla base del modello di supernova proposto da Chen, il team di ricerca ha eseguito una nuova simulazione del trasporto di radiazioni e ha scoperto che la prossima missione JWST ha la possibilità di osservare questa supernova! Se viene effettivamente osservato da allora, l'origine del buco nero supermassiccio nella galassia che proviene dalla prima stella supermassiccia può essere confermata. Aspettiamo e vediamo!