Il mistero dei "piccoli punti rossi": il telescopio Webb svela la natura delle stelle-buco nero dell'universo primordiale

Autore: Uliana S

Fra poco dopo le osservazioni del James Webb Space Telescope fu scoperta una misteriosa classe di oggetti nell'Universo primordiale, nota come piccoli punti rossi (LRD).

Quando nel 2022 il telescopio spaziale James Webb ha iniziato la sua missione scientifica, gli astronomi si sono trovati di fronte a un enigma inaspettato. Nelle immagini più profonde dell'universo primordiale sono apparsi oggetti bizzarri: punti compatti e di un rosso intenso che, secondo i modelli cosmologici consolidati, non avrebbero dovuto esistere. Questi "piccoli punti rossi" (Little Red Dots, LRD) hanno iniziato a formarsi appena 600 milioni di anni dopo il Big Bang, e la loro luminosità metteva in discussione le nostre teorie su come le galassie potessero crescere così tanto in così poco tempo. Alcuni ricercatori, scherzando, sostenevano che questi oggetti avessero "mandato in frantumi la cosmologia".

Dopo quattro anni di lavoro intenso, un team di astronomi guidato da Vasily Kokorev dell'Università del Texas ad Austin sembra aver trovato la soluzione. L'oggetto denominato GLIMPSE-17775, risalente a un'epoca in cui l'universo aveva solo 1,8 miliardi di anni, è diventato la chiave per comprendere la natura di queste misteriose sorgenti. Sfruttando il lensing gravitazionale — un fenomeno per cui un massiccio ammasso di galassie amplifica la luce di un oggetto distante — i ricercatori hanno ottenuto lo spettro più dettagliato mai registrato di un piccolo punto rosso.

I risultati sono stati straordinari. Nello spettro di GLIMPSE-17775 gli scienziati hanno individuato oltre 40 righe spettrali, ognuna delle quali racconta una parte diversa della storia. Le linee di idrogeno, ossigeno ed elio non corrispondevano al semplice modello di una nube di gas rotante. Al contrario, i dati indicavano un effetto di scattering elettronico, segno inequivocabile che la sorgente è avvolta in un denso bozzolo multistrato di gas parzialmente ionizzato. Particolare attenzione è stata rivolta a 16 righe del ferro, che i ricercatori hanno ribattezzato "foresta di ferro". La loro intensità e il rapporto con le linee dell'ossigeno richiedevano una fonte di energia formidabile, paragonabile a un buco nero supermassiccio in rapida crescita.

È proprio questo bozzolo gassoso a spiegare perché la maggior parte dei piccoli punti rossi risulti così debole ai raggi X. In genere, i buchi neri supermassicci in fase di crescita non sono immersi in un gas così denso, il che permette alle radiazioni ultraviolette e ai raggi X di allontanarsi liberamente dalle vicinanze del buco nero. Nel caso di GLIMPSE-17775, il bozzolo assorbe i raggi X, riemettendo l'energia in altre frequenze e conferendo all'oggetto quella caratteristica tonalità rossastra.

Questo modello, battezzato "stella-buco nero" (BH*), risolve elegantemente il problema che tormentava gli astronomi fin dalla scoperta dei LRD. Se la luce dei piccoli punti rossi proviene dal disco di accrescimento attorno a un buco nero anziché dalle stelle, la massa delle galassie stesse potrebbe essere molto inferiore a quanto ipotizzato in precedenza. Ciò significa che non vi sono anomalie nell'evoluzione dell'universo: stavamo semplicemente osservando qualcosa di diverso da ciò che credevamo.

"Parte della comunità scientifica sta convergendo verso un'interpretazione univoca: i piccoli punti rossi possono essere spiegati con i modelli di stelle-buco nero", osserva Vasily Kokorev. "Tuttavia, nessuno dei piccoli punti rossi individuati in precedenza presentava tutte le prove contemporaneamente. Grazie a GLIMPSE-17775, possiamo finalmente mettere alla prova questi modelli".

Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal nel giugno 2026, rappresenta un passo fondamentale nella comprensione dell'universo primordiale. Ma, come sottolineano gli stessi ricercatori, si tratta solo di un altro tassello del grande puzzle che il telescopio Webb continua a comporre per noi.

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