Un team internazionale di ricercatori, guidato dall’astrofisico italiano Luca Ighina del Centro per l’Astrofisica Harvard & Smithsonian e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha individuato un buco nero supermassiccio che sfida ogni limite teorico conosciuto. Questo gigante cosmico, denominato RACS J0320-35, si trova a ben 12,8 miliardi di anni luce dalla Terra e possiede una massa pari a un miliardo di Soli.
Ciò che rende questa scoperta particolarmente “scioccante”, come commentato dallo stesso Ighina, è il suo incredibile tasso di crescita record. RACS J0320-35 sta divorando materia a una velocità 2,4 volte superiore al cosiddetto limite di Eddington, il massimo teorico sostenibile per l’accrescimento di un buco nero. Questo significa che il buco nero aumenta la sua massa di un valore compreso tra 300 e 3.000 Soli ogni anno, un ritmo mai osservato prima nell’universo primordiale.
Ma cosa significa esattamente il limite di Eddington? Quando un buco nero si alimenta attivamente, la materia non cade direttamente al suo interno. Si forma invece un disco di accrescimento, dove il materiale fa un movimento a spirale, come acqua in uno scarico, riscaldandosi a temperature estreme a causa dell’attrito e della gravità. Questo processo genera una quantità incredibile di luce.
Tuttavia, la luce esercita una pressione: a un certo punto, la pressione di radiazione verso l’esterno eguaglia l’attrazione gravitazionale del buco nero, impedendo a ulteriore materiale di avvicinarsi. La capacità di RACS J0320-35 di superare questo limite, un fenomeno noto come accrescimento super-Eddington, suggerisce che i buchi neri possono “ingozzarsi” di materiale per brevi periodi prima che la pressione di radiazione li respinga.
Questa anomalia offre una potenziale risposta a una delle domande più grandi dell’astrofisica: come hanno fatto i buchi neri supermassicci a raggiungere masse così colossali in tempi relativamente brevi dopo il Big Bang? RACS J0320-35, osservato quando l’universo aveva solo circa 920 milioni di anni, fornisce una prova osservativa cruciale per la teoria dell’accrescimento super-Eddington, che potrebbe spiegare questa rapida evoluzione.
Il buco nero RACS J0320-35 non è solo un divoratore di stelle; è anche il motore di un quasar, un oggetto estremamente brillante che può superare in luminosità intere galassie. Le osservazioni, pubblicate su The Astrophysical Journal Letters, sono state rese possibili grazie al telescopio spaziale Chandra della NASA, che ha rilevato i raggi X emessi dal quasar.
Successive osservazioni radio, effettuate con strumenti come il Giant Metrewave Radio Telescope e l’Australia Telescope Compact Array, hanno permesso di analizzare la distribuzione dello spettro elettromagnetico, confermando l’ipotesi dell’accrescimento super-Eddington.
Il contributo italiano a questa ricerca è stato fondamentale, con la partecipazione di diverse realtà scientifiche come l’INAF di Milano e Bologna, l’Università di Bologna, l’Università dell’Insubria e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Milano. Come sottolineato dal co-autore Alberto Moretti dell’INAF, “Conoscendo la massa del buco nero e calcolando la sua velocità di crescita, siamo in grado di procedere a ritroso per stimare quanto avrebbe potuto essere massiccio alla nascita”. Questo calcolo permetterà di testare diverse teorie sulla nascita dei buchi neri, aprendo nuove frontiere nella cosmologia.
