L’innovativo telescopio spaziale Webb ha scoperto la fusione di buchi neri più distante mai vista, avvenuta quando l’universo aveva solo 740 milioni di anni. È la prima volta che gli astronomi osservano una fusione così presto nella storia dell’universo, rendendolo un record.
I buchi neri sono oggetti massicci sparsi in tutto l’universo. I loro campi gravitazionali sono così forti che nemmeno la luce può sfuggire al loro orizzonte degli eventi. Le fusioni dei buchi neri sono esattamente quello che sembrano: danze lente e terrificanti tra due oggetti, spesso al centro delle rispettive galassie, che alla fine si fondono in un unico oggetto.
L’ultima osservazione della fusione è stata effettuata da un team di astronomi nel maggio 2023 utilizzando lo strumento NIRSpec-IFU del Webb Telescope. La convergenza del buco cosmico si è verificata quando l’universo aveva circa tre quarti di miliardo di anni (per riferimento, l’universo è ora 13 miliardi di anni più vecchio!), in un sistema di galassie chiamato ZS7.
La fusione è stata osservata grazie alle proprietà spettroscopiche dei buchi neri in accrescimento – quelli che ricevono attivamente materiale – che non possono essere visti con i telescopi terrestri. Fortunatamente, Webb si trova in L2, una regione dello spazio a un milione di miglia dalla Terra, dove può approfondire l’universo.
“I nostri risultati suggeriscono che la fusione è un percorso importante attraverso il quale i buchi neri possono crescere rapidamente, anche all’alba cosmica”, ha detto al Bollettino dell’ESA Hannah Opler, astronoma dell’Università di Cambridge e autrice principale dello studio. lancio. “Insieme alle altre scoperte di Webb sui buchi neri massicci e attivi nell’universo lontano, i nostri risultati mostrano anche che i buchi neri massicci hanno modellato l’evoluzione delle galassie fin dall’inizio”.
La visione di Webb è così nitida che il team è riuscito a separare spazialmente i due buchi neri, rivelando alcune delle loro proprietà fisiche. Un buco ha circa 50 milioni di volte la massa del Sole, mentre l’altro è oscurato da una densa nube di gas. Il documento completo del team sulla scoperta è pubblicato Oggi negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.
Quando i buchi neri si fondono, emettono onde d’urto gravitazionali che comprimono e allungano lo spaziotempo per miliardi di anni luce. Queste onde sono state rilevate da osservatori come quelli gestiti dalla collaborazione LIGO-Virgo-KAGRA, una parte dei quali ha rilevato per la prima volta le onde gravitazionali nel 2015.
Tuttavia, c’è un futuro più luminoso all’orizzonte per comprendere la gravità dell’universo. A gennaio l’ESA ha certificato ufficialmente il Laser Interferometer Space Antenna (LISA), un osservatorio spaziale di onde gravitazionali, aprendo la strada al lancio e al funzionamento futuri del veicolo spaziale.
“I risultati di Webb ci dicono che i sistemi più leggeri rilevabili da LISA dovrebbero essere molto più frequenti di quanto precedentemente ipotizzato”, ha affermato nello stesso comunicato Nora Loitzgendorf, scienziata capo del progetto LISA presso l’ESA. “Ciò probabilmente ci porterà a modificare i nostri modelli per i tassi LISA in questo intervallo complessivo. Questa è solo la punta dell’iceberg.”
Insieme, la prossima generazione di telescopi spaziali rivela i buchi neri più antichi e la loro frequenza nell’universo. Risolvere i misteri dei buchi neri – come crescono, interagiscono e formano l’ambiente circostante – aiuterà gli astrofisici a comprendere alcuni dei misteri fondamentali dell’universo.
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