Un punto rosso nel cielo ha svelato un segreto antico 10 miliardi di anni: al suo interno si nasconde un buco nero supermassiccio, cento milioni di volte più grande del Sole. L’oggetto, battezzato BiRD (Big Red Dot), è stato scoperto da un team dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) in collaborazione con l’Università di Bologna e l’Università di Roma Tre, grazie ai dati raccolti dal telescopio spaziale James Webb.
La ricerca, in pubblicazione su Astronomy & Astrophysics, aggiunge un nuovo tassello al mistero dei Little Red Dot, minuscoli ma potentissimi punti luminosi scoperti di recente, che potrebbero essere i primi stadi di crescita dei buchi neri più antichi dell’universo.
Un puntino rosso, una scoperta gigantesca
Il telescopio Webb ha individuato BiRD osservando una zona lontanissima del cielo, corrispondente a quello che gli astronomi chiamano “mezzogiorno cosmico”, il periodo in cui le galassie erano nel pieno della loro attività di formazione, circa 10-11 miliardi di anni fa.
BiRD si trova nei pressi del quasar J1030+0524, già noto come uno dei fari cosmici più distanti conosciuti. Durante l’analisi di quell’area, i ricercatori hanno notato un minuscolo punto rosso con caratteristiche di luce totalmente diverse da stelle o galassie normali.
L’oggetto brilla nell’infrarosso, la lunghezza d’onda che il James Webb Space Telescope riesce a catturare meglio, e mostra tracce spettroscopiche di idrogeno ed elio, segno che si tratta di un sistema estremamente giovane e ricco di gas primordiale.
Un buco nero da cento milioni di Soli
A guidare lo studio è Federica Loiacono, assegnista di ricerca all’Inaf e prima autrice del lavoro. “Analizzando lo spettro di BiRD siamo riusciti a stimarne la composizione e la distanza,” spiega la ricercatrice. “Abbiamo trovato segnali chiari dell’idrogeno e dell’elio, che ci indicano che BiRD è più vicino a noi rispetto ad altri Little Red Dot osservati finora. Lo spettro rivela anche la presenza di un buco nero centrale di circa 100 milioni di masse solari.”
Questa massa è enorme per un oggetto così antico, segno che BiRD deve essere cresciuto molto rapidamente, probabilmente divorando gas e materia a un ritmo eccezionale.
I misteriosi “Little Red Dot”: semi di galassie o buchi neri in crescita
BiRD appartiene alla categoria dei Little Red Dot, sorgenti celesti compatte, deboli e molto rosse, individuate solo negli ultimi anni grazie alle capacità infrarosse del telescopio Webb.
Il loro colore deriva dal fatto che la luce ultravioletta emessa dai gas caldissimi attorno al buco nero viene spostata verso il rosso a causa dell’espansione dell’universo e, in parte, bloccata da spessi strati di polvere e gas.
Gli astronomi sospettano che questi oggetti rappresentino le prime fasi evolutive dei buchi neri supermassicci che oggi si trovano al centro delle galassie più grandi. Potrebbero essere, in pratica, i “semi” cosmici da cui nasceranno colossi come quello al centro della Via Lattea.
Una finestra sull’universo giovane
Scoprire un oggetto come BiRD è come tornare indietro nel tempo. La luce che il telescopio Webb ha catturato è partita più di dieci miliardi di anni fa, quando l’universo aveva meno di un quarto della sua età attuale.
L’osservazione permette di capire come e quando i buchi neri supermassicci hanno iniziato a formarsi, una delle domande più aperte dell’astrofisica moderna. Perché siano cresciuti così tanto in così poco tempo resta infatti un enigma: la teoria attuale non riesce a spiegare del tutto la loro rapidità di espansione.
Secondo alcune ipotesi, BiRD e gli altri LRD potrebbero essersi formati da collassi diretti di grandi nubi di gas, saltando la fase intermedia di una stella progenitrice.
Il ruolo del telescopio James Webb
Senza le capacità del James Webb Space Telescope, scoprire oggetti come BiRD sarebbe stato impossibile. Le sue fotocamere e spettrografi nell’infrarosso, come NIRCam, riescono a captare la luce proveniente da epoche inaccessibili ai telescopi ottici.
Le immagini ottenute mostrano BiRD come un piccolo punto rosso brillante, distinto dalle altre sorgenti attorno al quasar J1030. L’analisi dei dati ha permesso di costruire un profilo chimico completo dell’oggetto, confermando che la sua energia proviene da un buco nero in rapida crescita.
Verso una nuova mappa dei buchi neri primordiali
BiRD è solo il primo di molti oggetti simili che il telescopio Webb potrà identificare. Gli astronomi stanno già pianificando nuove campagne di osservazione per mappare i Little Red Dot nel cielo profondo e capire quanto siano diffusi.
Ogni scoperta di questo tipo aiuta a ricostruire la storia evolutiva dell’universo, dall’accensione delle prime galassie fino alla formazione dei grandi buchi neri che oggi dominano i centri galattici.
Nel silenzio dello spazio, quel minuscolo punto rosso non è solo una macchia luminosa: è la testimonianza di un colosso in crescita rapida, nato quando il cosmo era ancora giovane e pieno di promesse.
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