Come si sono formati i primi buchi neri supermassicci nell’Universo? Un’ipotesi ci arriva da un trio di fisici teorici dell’Università della California, Riverside e del Kavli Institute for Cosmological Physics dell’Università di Chicago, che individuano la causa della formazione dei buchi neri nella materia oscura.
Secondo l’innovativa teoria, i buchi neri potrebbero essere nati dal collassamento di giganteschi aloni di materia oscura.
Il mistero dell’apparizione dei buchi neri
Dalle osservazioni si suppone che i primi buchi neri supermassicci risalgano a quando l’Universo aveva solo 800 milioni di anni dopo il Big Bang (appena il 6% della sua età attuale). La scienza non ha ancora chiarito questo mistero, in quanto la formazione di un buco nero richiederebbe molto più tempo.
Infatti, prima della nascita di un buco nero supermassiccio occorre che si formi un buco nero “seme” e questa fase iniziale richiede tempi molto lunghi, poiché occorre che una stella gigante si formi, invecchi ed infine collassi su se stessa. In seguito, il buco nero per diventare supermassiccio, deve raccogliere molta materia con milioni di masse solari, tale da diventare gigantesco. Anche questa fase è molto lunga.
Per tali ragioni, le teorie attuali richiedono di essere revisionate in considerazione del fatto che non ci sarebbe congruenza fra tempo necessario alla formazione di un buco nero supermassiccio e il tempo stimato sull’origine degli esistenti buchi neri.
Ipotesi sulla nascita dei buchi neri supermassicci
Il gruppo di ricercatori ha suggerito una nuova ipotesi che si basa su un diverso approccio. Lo studio è pubblicato sull’Astrophysical Journal Letters.
Secondo il professore di fisica e astronomia Hai-Bo Yu la spiegazione al mistero della presenza dei buchi neri supermassicci risalenti a sole poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, sarebbe da ricercare nella materia oscura.
Il ricercatore insieme al suo gruppo, propone l’idea che i buchi neri supermassicci sarebbero nati dal collasso diretto di giganteschi aloni di materia oscura.
L’instabilità graviotermica genera il collasso
Prendendo in considerazione la materia oscura si può teorizzare che poche centinaia di milioni di anni sono stati sufficienti per la creazione di “semi” i quali acquisendo altra materia oscura, sono diventati buchi neri supermassicci.
Il collasso della materia oscura sarebbe generato da una instabilità graviotermica che si attiverebbe al centro della nube. Quest’area centrale della materia dunque, collasserebbe in un buco nero che in seguito, assimilando sia materia oscura che materia barionica, diventerebbe sempre più enorme.
Gli aloni di materia oscura sono autointeragenti
L’ipotesi prevede anche che gli aloni di materia oscura siano “autointeragenti“, cioè per addensarsi in modo tale da generare un buco nero, le loro molecole e qualsiasi particella che ne faccia parte, devono interagire fra di loro per lasciare fuoriuscire l’energia cinetica causata dal vorticoso movimento del collasso. Sarebbe con questa modalità che si può giungere alla formazione di un buco nero dalla materia oscura.
Questa pioneristica teoria andrà dimostrata, ma pone delle basi che potrebbero essere attendibili. Si sa che nell’Universo c’è moltissima materia oscura e le condizioni allo stato primordiale non saranno state molto differenti da come ipotizzato. Si crede che anche le prime galassie siano nate grazie ad ammassi di materia oscura e alla loro attrazione gravitazionale.
(Approfondimenti: Does Self-Interacting Dark Matter Produce Seed Black Holes?)
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