Antiche stelle mostruose che potrebbero rivelare la nascita dei buchi neri

Un nuovo studio mostra che i misteriosi “Piccoli Puntini Rossi” visti dal James Webb Space Telescope della NASA sono probabilmente stelle supermassicce, facendo luce sui primi giorni del nostro universo.

 

 

Utilizzando i dati del James Webb Space Telescope della NASA, astronomi del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) hanno rivelato che gli oggetti più misteriosi e lontani dell’universo, noti come piccoli puntini rossi, potrebbero in realtà essere gigantesche stelle di breve durata.

I risultati offrono uno sguardo diretto su come potrebbero essersi formati i primi buchi neri supermassicci dell’universo, segnando una svolta nella comprensione degli scienziati del cosmo primitivo.

Lo studio è stato presentato oggi in una conferenza stampa durante la 247ª riunione dell’American Astronomical Society a Phoenix, Arizona.

Man mano che l’universo si espande, la luce proveniente da oggetti molto lontani si estende verso colori più rossi.

I primi telescopi spaziali come l’Hubble furono costruiti per rilevare lunghezze d’onda più corte della luce e, sebbene individuassero bersagli interessanti che poi si rivelarono essere piccoli puntini rossi, gli scienziati non riuscirono a capire esattamente cosa fossero.

Nel 2022 le prime immagini profonde di Webb, un telescopio progettato per vedere lunghezze d’onda più lunghe della luce, hanno rivelato piccoli puntini rossi nell’universo lontano.

I nuovi risultati hanno dato agli scienziati più contesto su cosa potessero essere questi misteriosi, compatti e molto antichi oggetti.

Le teorie passate che spiegavano i piccoli punti rossi richiedevano spiegazioni complesse riguardanti buchi neri, dischi di accrescimento e nuvole di polvere, ma il nuovo modello mostra che una singola stella massiccia può anche produrre naturalmente tutte le armature chiave in piccoli puntini rossi: luminosità estrema, uno spettro a V distintivo e la rara combinazione di un’unica emissione di idrogeno brillante.

Ora, per la prima volta, gli astronomi hanno creato un modello fisico dettagliato di una rara stella supermassiva priva di metalli e in rapida crescita, circa un milione di volte la massa del Sole, dimostrando che le sue caratteristiche uniche corrispondono perfettamente ai piccoli puntini rossi.

“I piccoli puntini rossi sono stati un punto di discussione fin dalla loro scoperta”, ha detto Devesh Nandal, astronomio del CfA e autore principale del nuovo studio.

“Ma ora, con la nuova modellazione, sappiamo cosa si nasconde al centro di questi oggetti enormi, ed è una singola stella gigantesca in una busta sottile. E, cosa importante, questi risultati spiegano tutto ciò che Webb ha visto.”

Mentre le stelle su un’ampia gamma di masse si allineano sia con le misurazioni spettrali per i piccoli punti rossi, solo le più massicce hanno la giusta luminosità.

Nandal e i suoi colleghi credono che, se riusciranno a trovare ulteriori piccoli puntini rossi meno luminosi e massicci rispetto a quelli dello studio, potranno scoprire la verità sul perché e sul come ciò accade.

I nuovi risultati stanno aiutando gli scienziati ad avvicinarsi di più alla comprensione dei piccoli puntini rossi, fornendo prove dirette dei momenti finali e brillanti che avvengono poco prima che una stella gigante collassi in un buco nero.

“Se la nostra interpretazione è corretta, non stiamo solo supponendo che i semi pesanti di buchi neri debbano essere esistiti. Invece, stiamo osservando alcuni di loro nascere in tempo reale,” ha detto Nandal.

“Questo ci dà una comprensione molto più chiara di come i buchi neri supermassicci e le galassie dell’universo siano cresciuti.”