La rara fotografia di un buco nero mentre divora una stella: gli scatti del telescopio Hubble
Un raro buco nero di massa intermedia è stato individuato grazie alle osservazioni congiunte del telescopio spaziale Hubble e dell’osservatorio a raggi X Chandra della NASA. Il corpo celeste, chiamato NGC 6099 HLX-1, appartiene a una categoria estremamente rara: quella dei buchi neri di massa intermedia. Sono considerati l’anello mancante tra i buchi neri di origine stellare e i giganteschi supermassicci che dominano i centri delle galassie.
I buchi neri intermedi o IMBH sono sfuggenti. Per trovarli gli astronomi devono sorprenderli mentre si nutrono, durante un evento raro noto come “tidal disruption event”: quando divorano una stella di passaggio, emettendo potenti radiazioni. Proprio grazie a queste emissioni, i telescopi spaziali Hubble e Chandra hanno recentemente individuato NGC 6099 HLX-1 annidato ai margini della gigantesca galassia ellittica NGC 6099, a circa 450 milioni di anni luce dalla Terra.
Come è stato scoperto il nuovo buco nero
Gli astronomi hanno osservato per la prima volta un'insolita sorgente di raggi X nel 2009 grazie al telescopio spaziale Chandra. Da allora, gli astronomi hanno monitorato l’evoluzione utilizzando anche l’osservatorio XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).
"Sorgenti di raggi X con una luminosità così estrema sono rare al di fuori dei nuclei galattici e possono fungere da sonda chiave per l'identificazione di sfuggenti buchi neri di massa intermedia (IMBH)", ha spiegato l'autore principale Yi-Chi Chang della National Tsing Hua University di Hsinchu, Taiwan.
Il banchetto cosmico di NGC 6099 HLX-1
NGC 6099 HLX-1 non è del tutto sconosciuto: era già stato osservato nel 2009 e aveva raggiunto il suo massimo splendore nel 2012, per poi mostrare un progressivo calo di luminosità fino al 2023. Gli scienziati ora attendono di capire se si tratti di un fenomeno ciclico o se il buco nero stia lentamente spegnendosi, lasciando solo una debole traccia della sua esistenza.
Secondo le analisi, l’emissione di raggi X suggerisce che l’oggetto potrebbe trovarsi in una fase di “alimentazione”, molto probabilmente sta "divorando" gas o stelle provenienti da un vicino ammasso stellare. Come ha spiegato Roberto Soria, astrofisico dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) di Torino che ha partecipato alla ricerca: "Se sta consumando una stella, resta da capire quanto tempo impiegherà per inghiottirne completamente il gas". L’evoluzione della luminosità sarà cruciale per comprendere la natura di questo enigmatico corpo celeste.
Perché i buchi neri intermedi sono così importanti: le due teorie
Lo studio dei buchi neri di massa intermedia potrebbe essere fondamentale per comprendere l’origine dei colossi supermassicci che abitano i centri delle galassie. Su questo punto, tuttavia, la comunità scientifica è divisa tra due principali teorie.
Secondo la prima ipotesi, gli IMBH agirebbero come “semi” destinati a crescere nel tempo attraverso fusioni successive. Le grandi galassie, infatti, tendono a espandersi inglobando quelle più piccole e, in questo processo, anche i rispettivi buchi neri centrali si uniscono, aumentando progressivamente di massa. Le osservazioni di Hubble confermano un legame diretto: più una galassia è massiccia, più imponente è il buco nero che ospita. Come ha spiegato la Nasa, questa nuova scoperta rafforza la tesi che molte galassie possano ospitare buchi neri intermedi come “satelliti” nell’alone galattico, senza che questi finiscano necessariamente al centro.
La seconda teoria, invece, suggerisce un meccanismo più radicale: nell'universo primordiale, enormi nubi di gas, presenti negli aloni di materia oscura, potrebbero essere collassate direttamente in buchi neri supermassicci, senza passare attraverso la formazione di stelle. A favore di questa ipotesi ci sono le recenti osservazioni del telescopio spaziale James Webb, che ha individuato buchi neri remoti con masse enormi rispetto alle galassie che li ospitano, un’anomalia che sembra avvalorare la nascita “diretta” di questi giganti.
