Gli astronomi hanno, per la prima volta, osservato in modo definitivo un buco nero supermassiccio espulso dalla sua galassia, che viaggia alla sorprendente velocità di 2,2 milioni di miglia orarie (1.000 chilometri al secondo). La scoperta, effettuata utilizzando il James Webb Space Telescope (JWST), conferma un fenomeno precedentemente teorico: i buchi neri possono essere espulsi violentemente dalle grinfie gravitazionali delle galassie che li ospitano. Questo buco nero espulso, con una massa dieci milioni di volte quella del nostro Sole, sta sfrecciando attraverso la coppia di galassie del “Gufo Cosmico”, lasciando dietro di sé una scia visibile di materia disturbata.
La prima fuga confermata
Il buco nero in fuga è stato inizialmente identificato utilizzando il telescopio spaziale Hubble nel 2023. La chiave era una peculiare striscia di luce che non poteva essere spiegata da nessun meccanismo conosciuto… fino ad ora. Le osservazioni del JWST hanno verificato che questa striscia è in realtà un’onda d’urto causata dall’estrema velocità del buco nero. Sta spingendo davanti a sé un “bow shock” di materia delle dimensioni di una galassia, trascinando contemporaneamente dietro di sé una coda lunga 200.000 anni luce, dove il gas si accumula e innesca la formazione stellare.
“Le forze necessarie per rimuovere un buco nero così massiccio sono enormi, eppure era stato previsto che tali fughe sarebbero avvenute”, afferma Pieter van Dokkum dell’Università di Yale, il leader del team. Questo buco nero si trova attualmente a 230.000 anni luce dalla sua galassia natale originaria.
Come fanno i buchi neri a fuggire?
La spiegazione più probabile è che il buco nero sia stato espulso durante una collisione galattica. Quando due galassie si fondono, i loro buchi neri supermassicci centrali finiranno per spiraleggiare l’uno verso l’altro. Esistono due modi principali in cui ciò può comportare un’espulsione:
- Fusione di buchi neri: I due buchi neri si scontrano, rilasciando intense onde gravitazionali che danno al buco nero combinato risultante un enorme “calcio”. Questo calcio può essere abbastanza forte da espellerlo completamente.
- Interazione a tre corpi: Se una delle galassie contiene già un sistema binario di buchi neri, il buco nero in arrivo dall’altra galassia destabilizza il sistema. Uno dei tre buchi neri viene quindi espulso violentemente.
Il team ritiene che il primo scenario – una fusione seguita da un potente impulso – sia la causa più probabile di questa particolare fuga.
L’onda d’urto e la formazione stellare
L’estrema velocità del buco nero comprime il gas circostante in un’onda d’urto, innescando nella sua scia la formazione stellare. Questo processo crea una scia di nuove stelle, con una massa complessiva pari a circa 100 milioni di volte quella del nostro Sole. La scoperta rivela un meccanismo completamente nuovo per la formazione stellare: le stelle nascono in quello che sembra essere uno spazio vuoto, lontano da qualsiasi galassia.
Cosa significa questo per il futuro
Le fusioni galattiche sono comuni, il che significa che anche i buchi neri supermassicci in fuga potrebbero essere diffusi. Questa scoperta apre la porta alla scoperta di altri oggetti canaglia, che potrebbero avere un impatto significativo su altre galassie che incontrano. Una collisione con un’altra galassia provocherebbe un’onda d’urto spettacolare, comprimendo il gas e creando nuove stelle su vasta scala.
Fortunatamente, a 9 miliardi di anni luce di distanza, il Gufo Cosmico è troppo distante per rappresentare una minaccia per la nostra galassia. Il team ora prevede di utilizzare futuri telescopi come il Telescopio Spaziale Romano e Euclid per cercare altri buchi neri in fuga.
“Tutto ciò che riguarda questa ricerca mi ha sorpreso… confermarla con JWST è stato semplicemente incredibile”, afferma van Dokkum. La scoperta conferma che le fughe di buchi neri, una volta teoriche, sono un fenomeno reale nell’universo, rimodellando la nostra comprensione dell’evoluzione galattica.
