Il telescopio James Webb scopre 'zombie' buchi neri

Astronomi hanno fatto una scoperta rivoluzionaria utilizzando il potente telescopio spaziale James Webb , rivelando per la prima volta le prove di stelle distrutte dai temuti buchi neri supermassicci . Questi eventi, noti come " marea di distruzione ", sono stati difficili da osservare fino a ora, ma la straordinaria tecnologia del telescopio ha permesso di evidenziare dettagli mai visti prima. Come riportato nella rinomata rivista Astrophysical Journal Letters , questa ricerca getta nuova luce sul comportamento di buchi neri sia attivi che dormienti, dimostrando le capacità uniche di James Webb nel sondare catastrofi cosmiche precedentemente invisibili.

Dal 1990, gli astronomi hanno osservato circa un centinaio di marea di distruzione: eventi durante i quali una stella , avvicinandosi troppo a un buco nero al centro di una galassia, viene fatta a pezzi dalla gigantesca forza di gravità. Finora, tali fenomeni erano stati avvistati solo in galassie relativamente chiare, dove era possibile rilevarli attraverso emissioni di raggi X o altre radiazioni.

Tuttavia, molti scienziati sospettano che un numero ancora maggiore di questi eventi accada in galassie ricche di polvere, dove i metodi tradizionali faticano a fare il loro lavoro a causa del blocco di radiazioni ottiche e X. L'università dell'MIT, insieme alla Columbia University e ad altri istituti, ha scoperto che, mentre la polvere ostacola certe radiazioni, potrebbe invece riscaldarsi e dare origine a un'irradiazione infrarossa .

Nello studio recente, il team di ricerca ha sfruttato le capacità infrarosse di James Webb per individuare tali segnali nascosti in quattro galassie già sospettate di ospitare eventi di marea di distruzione. Questo ha portato alla scoperta di tracce spettacolari di accrezione : il processo in cui i resti di una stella in disfacimento iniziano a ruotare intorno a un buco nero, venendo gradualmente inglobati.

Una delle nuove scoperte include rare linee di emissione infrarosse, generate quando la radiazione da un disco di accrescimento espelle gli elettroni dagli atomi di neon . Questo fenomeno è esclusivo dell'attività dei buchi neri. "Nell'universo, nulla eccetto l'accrezione di un buco nero può energizzare il gas a tali livelli", ha spiegato la ricercatrice principale Megan Masterson , studentessa di dottorato al Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT.

James Webb ha registrato quadranti polverosi in quattro casi distinti, diversamente dalle strutture osservate in galassie attive, dove i buchi neri assorbono materiale costantemente. La mancanza di tali strutture suggerisce che questi buchi neri siano rimasti inattivi per lungo tempo, risvegliandosi solo quando una stella si è avvicinata troppo.

Un viaggio dai sospetti alle scoperte confermate è finalmente avvenuto: grazie alla missione NEOWISE , che ha analizzato un decennio di dati infrarossi, gli scienziati avevano individuato diversi candidati per fenomeni di marea distruttiva. Ora, James Webb ne ha confermati quattro, compreso un evento vicinissimo — a "soli" 130 milioni di anni luce di distanza. "Questi quattro segnali sono le prove più affidabili che abbiamo. I dati del JWST hanno definitivamente confermato questi vorticosi eventi distruttivi", ha affermato Masterson.

Un evento in particolare era accompagnato da raggi X, un altro inizialmente scambiato per una supernova , mentre un terzo appare direttamente correlato al gas che orbita alla frenetica velocità attorno a un buco nero. La distinzione tra accrescimento temporaneo e incessante abbuffata di materiale nel nucleo di galassie attive permette agli scienziati di ottenere nuove visioni sul comportamento dei buchi neri nelle galassie piene di polvere.

L'intento è continuare questo ambizioso studio con il supporto di James Webb, NEOWISE e nuovi telescopi infrarossi per fare ulteriori scoperte significative. Considerando che il resto del processo di marea richiede tempo, gli astronomi sperano di monitorare questi eventi per mesi, e perfino anni, per svelarne la vera natura. "Il processo in cui una stella viene fagocitata da un buco nero non è immediato", ha spiegato Masterson. "Siamo desiderosi di capire quanto dura e com'è l'ambiente circostante durante questi eventi catastrofici". Molto rimane ancora un enigma in questi scenari cosmici apocalittici. "Nessuno conosce ancora i dettagli precisi, siamo solo all'inizio della nostra esplorazione", ha concluso la ricercatrice entusiasta.