Scienza & Esplorazione
17/09/2024
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Grazie all’aiuto del Telescopio Spaziale Hubble della NASA/ESA, un team internazionale di ricercatori guidato da scienziati del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Stoccolma ha scoperto più buchi neri nell’Universo primordiale di quanto sia stato riportato in precedenza. Questo nuovo risultato può aiutare gli scienziati a comprendere come siano stati creati i buchi neri supermassicci.
Buchi neri supermassicci nel campo ultra profondo di Hubble
Attualmente, gli scienziati non hanno un quadro completo su come si siano formati i primi buchi neri, non molto tempo dopo il Big Bang. È noto che i buchi neri supermassicci, che possono pesare più di un miliardo di soli, esistono al centro di diverse galassie meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang. “Molti di questi oggetti sembrano essere più massicci di quanto inizialmente pensassimo potessero essere in tempi così precoci – o si sono formati già molto massicci o sono cresciuti estremamente velocemente,” ha dichiarato Alice Young, una studentessa di dottorato dell’Università di Stoccolma e coautrice dello studio pubblicato in The Astrophysical Journal Letters. I buchi neri svolgono un ruolo importante nel ciclo vitale di tutte le galassie, ma ci sono notevoli incertezze nella nostra comprensione di come evolvano le galassie. Per ottenere un quadro completo del legame tra evoluzione delle galassie e dei buchi neri, i ricercatori hanno utilizzato Hubble per indagare quanti buchi neri esistono tra una popolazione di galassie deboli quando l’Universo aveva solo qualche percento della sua età attuale. Le osservazioni iniziali della regione dell’indagine sono state riprese da Hubble diversi anni dopo. Questo ha permesso al team di misurare le variazioni nella luminosità delle galassie. Queste variazioni sono un segnale rivelatore dei buchi neri. Il team ha identificato più buchi neri di quanti ne siano stati trovati in precedenza con altri metodi.
I nuovi risultati osservativi suggeriscono che alcuni buchi neri si siano probabilmente formati dal collasso di stelle massicce e primordiali durante il primo miliardo di anni di tempo cosmico. Questi tipi di stelle possono esistere solo in epoche molto precoci dell’Universo, poiché le generazioni successive di stelle sono contaminate dai resti di stelle che hanno già vissuto e sono morte. Altre alternative per la formazione dei buchi neri includono nubi di gas che collassano, fusioni di stelle in cluster massicci e buchi neri ‘primordiali’ che si sono formati (attraverso meccanismi fisicamente speculativi) nei primi pochi secondi dopo il Big Bang. Con queste nuove informazioni sulla formazione dei buchi neri, possono essere costruiti modelli più accurati della formazione delle galassie. “Il meccanismo di formazione dei buchi neri precoci è una parte importante del puzzle dell’evoluzione delle galassie,” ha affermato Matthew Hayes del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Stoccolma e primo autore dello studio. “Insieme ai modelli su come crescono i buchi neri, i calcoli sull’evoluzione galattica possono ora essere collocati su una base fisicamente motivata, con uno schema accurato su come i buchi neri sono venuti in esistenza dal collasso di stelle massive.” Gli astronomi stanno anche facendo osservazioni con il Telescopio Spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA per cercare buchi neri galattici che si sono formati subito dopo il Big Bang, per capire quanto fossero massicci e dove si trovassero.
Maggiore informazione
Il Telescopio Spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra ESA e NASA.
Le osservazioni HST incluse in questo comunicato comprendono quelle del programma 16790, 13937 e 16995 (A. Simon).Comunicato su esahubble.org
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media@esa.int
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