È nato prima l’uovo o la gallina? Sembra essere questo il quesito di fronte al quale si sono trovati gli astronomi dell’Università della California di Santa Cruz, quando hanno trovato piccole galassie nane con buchi neri supermassicci al suo centro. La scoperta, che sarà pubblica sull’Astrophysical Journal, è stata resa possibile grazie ad osservazioni con il telescopio Hubble nell’universo distante. Questo suggerisce che i buchi neri centrali si creino nel primo stadio di formazione delle galassie.
“Cosa viene prima? Il buco nero supermassiccio o la galassia massiccia?” si domanda il primo autore dello studio, Jonathan Trump, un ricercatore post-doc all’Università della California di Santa Cruz. “Questo studio dimostra che anche le galassie non massicce hanno buchi neri supermassicci”.
Tutte le galassie di grande taglia ospitano un buco nero supermassiccio al loro centro, il quale può brillare come un nucleo galattico attivo se sta attirando a se le nubi di gas circostanti. Ma nell’universo locale buchi neri attivi raramente sono stati visti in piccole galassie “nane”. Le galassie studiate in questa occasione sono distanti dieci miliardi di anni luce e hanno fornito agli astronomi un’idea di come apparissero le galassie quando l’universo aveva meno di un quarto della sua attuale età.
“Quando noi guardiamo dieci miliardi di anni indietro, stiamo guardando gli anni della gioventù dell’Universo” continua Trump. “Quindi queste galassie sono molto piccole e giovani”.
Lo studio, parte del programma CANDELS (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey), si è avvalso di un nuovo potente strumento sul telescopio spaziale Hubble, capace di fornire dettagliate informazioni provenienti dalle galassie distanti nelle diverse lunghezze d’onda della luce. “Questo è il primo studio capace di fornire prove dell’esistenza di buchi neri piccoli e poco luminosi, osservati in epoche remote” afferma Sandra Faber, responsabile scientifico del programma CANDELS. “Fino ad ora le osservazioni delle galassie distanti hanno rafforzato l’idea che a buco nero supermassiccio corrispondesse una galassia massiccia. La domanda ora è: che cosa è accaduto a queste galassie nane?”.
Un’ipotesi è che alcune di loro si siano poi trasformate nelle galassie massicce dei nostri giorni, come la Via Lattea, mentre altre siano rimaste piccole. Ma se così fosse nuovi interrogativi si pongono. Per diventare le odierne galassie massicce, la crescita di quelle galassie nane dovrebbe essere avvenuta ad un ritmo assai più veloce di quello che i modelli standard teorizzano. Se invece fossero rimaste piccole, allora anche le vicine galassie nane dovrebbero avere al centro un buco nero. “Ci potrebbe essere una larga popolazione di piccoli buchi neri nelle galassie nane di cui finora non abbiamo avuto informazione” aggiunge la Faber.
Inoltre va notato che le galassie nane distanti si trovano in piena attività di formazione stellare. “Il loro tasso di formazione stellare è di circa dieci volte quella della Via Lattea”, ha detto. “E questo fa ipotizzare che vi sia un collegamento tra l’attività di formazione stellare e i nuclei galattici attivi. Quando il gas è a disposizione per formare nuove stelle, è disponibile anche per alimentare il buco nero”.