Gli astronomi hanno individuato il primo buco nero dell’Universo, un oggetto celeste formatosi nei primissimi 500 milioni di anni dopo il Big Bang, quando l’Universo aveva appena il 3% della sua età attuale. La scoperta è stata possibile grazie al telescopio spaziale James Webb, che ha permesso di osservare un piccolo punto rosso avvolto nel gas, segnale distintivo del nucleo galattico attivo della galassia CAPERS-LRD-z9. Con i suoi 13,3 miliardi di anni, si tratta del buco nero più antico finora identificato.
Il buco nero primordiale si trova al centro della galassia CAPERS-LRD-z9. Nelle immagini del James Webb, la sua presenza è resa evidente dal gas che lo circonda e dalla luce emessa, che mostra una caratteristica firma spettrale. “Quando si cercano buchi neri, questo è praticamente il massimo a cui si possa arrivare”, ha spiegato Anthony Taylor, ricercatore presso il Cosmic Frontier Center dell’Università del Texas ad Austin, a capo del team che ha condotto lo studio.
Il metodo di scoperta
Per identificare il buco nero, gli scienziati hanno analizzato il movimento del gas nella galassia. La luce emessa dal gas in rapido movimento cambia lunghezza d’onda: quella che si allontana da noi diventa più rossa, mentre quella che si avvicina si comprime in blu. Questa firma spettrale è stata rilevata in CAPERS-LRD-z9, confermando la presenza del buco nero supermassiccio.
La galassia ospitante fa parte di una nuova classe nota come “Little Red Dots”, caratterizzate da dimensioni compatte, colore rosso e luminosità inaspettata. Queste galassie esistono solo nei primi 1,5 miliardi di anni dell’Universo e hanno sorpreso gli astronomi poiché non assomigliano a quelle osservate in precedenza dal telescopio Hubble. La luminosità dei Little Red Dots, secondo il team, non è dovuta a una massa stellare eccessiva ma alla presenza dei buchi neri supermassicci.
Dimensioni colossali del buco nero primordiale
Il buco nero di CAPERS-LRD-z9 non è solo il più antico mai osservato, ma possiede anche dimensioni enormi: si stima che sia fino a 300 milioni di volte più massiccio del Sole, pari a circa la metà della massa di tutte le stelle della sua galassia. Questo straordinario ritrovamento offre agli scienziati l’opportunità di studiare la formazione e la crescita dei buchi neri primordiali, che sembrano svilupparsi molto più rapidamente di quanto previsto dai modelli cosmologici.
Secondo Steven Finkelstein, co-autore dello studio, la scoperta indica che alcuni buchi neri inizialmente erano già molto massicci o sono cresciuti a ritmi sorprendenti nei primi miliardi di anni dell’Universo. I dati raccolti con il James Webb aprono così nuove prospettive sullo studio della formazione galattica e dell’evoluzione dei nuclei attivi nel cosmo primordiale.