C’è un confine che la natura sembra non voler superare, un limite invalicabile anche per i buchi neri. Gli astrofisici lo chiamano “limite di Eddington” ed è la soglia teorica che stabilisce la quantità massima di materia che un buco nero può inghiottire oltre il proprio orizzonte degli eventi. Eppure, di fronte a una recente scoperta, questo confine sembra essere stato oltrepassato con disarmante facilità.
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Gli scienziati, osservando il comportamento di un giovane buco nero distante miliardi di anni luce, hanno registrato un ritmo di crescita talmente elevato da risultare incompatibile con le conoscenze consolidate della fisica moderna. Una scoperta che non solo mette in crisi le certezze teoriche, ma apre anche scenari inediti sul modo in cui questi oggetti cosmici si evolvono nei primissimi istanti di vita dell’universo.
Il caso RACS J0320-35 e la sua crescita anomala
Il protagonista di questa vicenda è RACS J0320-35, un buco nero localizzato a 12,8 miliardi di anni luce da noi, nato circa 920 milioni di anni dopo il Big Bang. Nonostante la sua giovane età cosmica, ha già raggiunto una massa pari a un miliardo di volte quella del Sole. Secondo i dati raccolti, ogni anno riesce ad aumentare la propria stazza di un valore compreso tra 300 e 3.000 masse solari, numeri che superano di gran lunga i limiti stabiliti dalle leggi fisiche conosciute.
Lo stupore degli studiosi è stato confermato da Luca Ighina, astrofisico di Harvard che ha coordinato lo studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, condotto insieme all’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) e all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). “È stato uno shock vedere questo buco nero crescere a vista d’occhio”, ha dichiarato, evidenziando l’eccezionalità del fenomeno.
Le osservazioni con il telescopio Chandra
Il comportamento di RACS J0320-35 è stato seguito negli ultimi anni grazie al telescopio spaziale Chandra della Nasa, in grado di rilevare i raggi X emessi dai buchi neri durante l’assorbimento di materia. Le osservazioni hanno mostrato come il gigante cosmico dilaniasse enormi quantità di gas e polveri, risucchiandole e trasformandole in filamenti luminosi.
Nonostante il ruolo fondamentale di Chandra, il futuro dello strumento appare incerto: i tagli al bilancio della Nasa rischiano infatti di decretarne la fine operativa. Una decisione che potrebbe ostacolare lo studio dei processi di crescita dei buchi neri nelle prime fasi di vita dell’universo.
Il mistero del limite di Eddington
Secondo la teoria, quando la materia cade in un buco nero, si riscalda ed emette radiazioni. Queste ultime esercitano una pressione verso l’esterno che impedisce un flusso eccessivo di materia oltre l’orizzonte degli eventi. In altre parole, il limite di Eddington dovrebbe rappresentare una barriera invalicabile.
Eppure RACS J0320-35 riesce a superare questo limite di circa 2,4 volte. I getti di raggi X che emette sono tra i più potenti mai osservati in buchi neri con meno di un miliardo di anni. Per gli scienziati, questo rappresenta un vero e proprio enigma.
Le ipotesi degli studiosi
Gli autori della ricerca ipotizzano che la massa iniziale di RACS J0320-35 non fosse eccezionale. “Conoscendo la massa attuale e calcolando il suo ritmo di crescita, possiamo stimare quanto fosse grande alla nascita”, ha spiegato Alberto Moretti dell’Inaf. Secondo le ricostruzioni, il buco nero sarebbe nato in modo convenzionale, dall’implosione di una stella massiccia.
Come sia stato possibile superare i vincoli teorici rimane tuttavia una questione aperta. Alcuni ipotizzano che il buco nero possa essersi nutrito di enormi quantità di elementi pesanti, ma questa ipotesi viene considerata poco probabile, trattandosi di eventi estremamente rari. E il fatto che siano stati osservati diversi altri buchi neri supermassicci con tassi di crescita simili rende il mistero ancora più profondo.