Gli astronomi si trovano di fronte a un enigma quando osservano alcuni quasar particolarmente massicci, che sembrano aver raggiunto dimensioni troppo grandi rispetto all’età dell’universo in cui si trovano. Jorryt Matthee, dell’Istituto austriaco di scienza e tecnologia, li definisce “quasar problematici” e sottolinea che la loro crescita sembra aver superato il tasso massimo previsto dalle leggi della fisica. È come se un bambino di cinque anni fosse alto due metri: qualcosa non torna.
Gli scienziati si chiedono quindi se i buchi neri supermassicci possano crescere più velocemente di quanto si pensasse o se si formino in modi diversi da quelli ipotizzati. Una possibile risposta a queste domande potrebbe venire dalla recente scoperta pubblicata su The Astrophysical Journal da Matthee e colleghi, che hanno identificato, grazie al James Webb Space Telescope, un gruppo di oggetti che appaiono come piccoli puntini rossi. Questi oggetti sono stati dimostrati essere buchi neri “supermassicci ma non troppo”.
Mentre i quasar problematici sono blu e estremamente luminosi, con masse che raggiungono miliardi di volte quella del Sole, i piccoli puntini rossi sono più simili a “baby quasar” con masse tra dieci e cento milioni di masse solari. Appaiono rossi perché sono pieni di polvere. Gli astrofisici dell’Ista suggeriscono che questi puntini rossi osservati con Webb siano versioni su piccola scala dei giganteschi buchi neri supermassicci blu, colti in una fase precedente a quella dei quasar problematici. Studiare questi “neonati” potrebbe aiutare a comprendere meglio l’esistenza dei quasar problematici.
La scoperta dei baby quasar è stata possibile grazie ai dati raccolti da Eiger e Fresco, due programmi osservativi di Jwst. Eiger era stato progettato per studiare i rari quasar supermassicci blu, ma i piccoli punti rossi sono stati trovati per caso nello stesso set di dati. La fotocamera nel vicino infrarosso del Jwst ha permesso di acquisire gli spettri di emissione di qualunque oggetto, e la riga di emissione spettrale dell’Hα e del suo profilo sono stati fondamentali per determinare che questi puntini rossi sono buchi neri supermassicci. La larghezza delle righe dell’idrogeno Hα è legata al moto del gas e indica che si sta osservando una nuvola di gas molto piccola che si muove rapidamente e orbita attorno a qualcosa di molto massiccio, come un Smbh.
Il lavoro di Matthee e del suo team continuerà grazie ai nuovi programmi di osservazione selezionati per il terzo anno di operazioni scientifiche di Jwst, tra cui una proposta dell’astronomo dell’Ista dedicata ai baby quasar dalle sembianze di puntini rossi. Questo studio potrebbe fornire ulteriori informazioni sulla crescita precoce dei buchi neri supermassicci e sulla reionizzazione cosmica.