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Il buco nero più antico dell’Universo primordiale sfida il modello di formazione del buco nero  

Gli astronomi hanno individuato il più antico (e il più distante) buco nero dai primi universo che risale a 400 milioni di anni dopo il big bang. Sorprendentemente, si tratta di circa qualche milione di volte la massa del Sole. Secondo l'attuale comprensione della formazione di buco nero, così massiccio buco nero dovrebbero impiegare miliardi di anni per raggiungere queste dimensioni ma, cosa interessante, allora il universo aveva solo 400 milioni di anni.  

In precedenza, i ricercatori avevano combinato i dati dell'Osservatorio a raggi X Chandra e JWST, trovato un buco nero nell'UHZ1 galassia che risale a 470 milioni di anni dopo il big bang. 

Ora, utilizzando Telescopio spaziale James Webb (JWST) dati, gli astronomi hanno rilevato a blackhole nel GN-z11 galassia che risale a 400 milioni di anni dopo il big bang. Questo fa questo buco nero il più antico mai osservato (i BH non vengono osservati direttamente ma rilevati indirettamente dal bagliore rivelatore di un disco di accrescimento vorticoso attorno ad esso) risalente all'inizio universo. La luce ha impiegato quasi 13.4 miliardi di anni per raggiungere il telescopio JWS.  

Questo è stato recentemente rilevato buco nero dall'inizio universo è supermassiccio, circa qualche milione di volte la massa del Sole. Ciò che è intrigante di questo buco nero è come potrebbe avere una massa tale da diventare supermassiccio.  

Buchi neri sono formati dal collasso del residuo della stella morta sotto gravità quando il carburante si esaurisce, se la massa originale del stella è superiore a 20 masse solari (>20 M⦿). Supermassiccio buchi neri si formano quando la massa originaria del stella è circa cento volte la massa del Sole.  

In linea con questo, un supermassiccio buco nero come quello rilevato di recente fin dall'inizio universo dovrebbe impiegare miliardi di anni per formarsi e crescere, ma il universo aveva solo circa 400 milioni di anni.  

Esiste un altro modo in cui si formano i BH supermassicci? Forse, le condizioni all'inizio universo ha permesso questo buco nero nascere grande o divorava la materia del suo ospite galassia in sé a un ritmo molto più elevato di quanto si pensasse possibile.  

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Riferimenti:  

  1. NASA 2023. Notizie – I telescopi della NASA scoprono un buco nero da record. Pubblicato il 6 novembre 2023. Disponibile su https://www.nasa.gov/missions/chandra/nasa-telescopes-discover-record-breaking-black-hole/ Prestampa disponibile su  https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.15458  
  1. Ricerca dell’Università di Cambridge – Gli astronomi rilevano il buco nero più antico mai osservato. Pubblicato il 17 gennaio 2024. Disponibile su https://www.cam.ac.uk/research/news/astronomers-detect-oldest-black-hole-ever-observed/  
  1. Maiolino, R., Scholtz, J., Witstok, J. et al. Un piccolo e vigoroso buco nero nell'Universo primordiale. Natura (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07052-5  Prestampa disponibile su https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.12492  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Giornalista scientifico | Editore fondatore della rivista scientifica europea

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