Scoperto l’oggetto più luminoso dell’universo, un quasar che brilla come 500.000 miliardi di Soli

Si chiama J0529-4351 l'oggetto astronomico più luminoso scoperto nell'intero universo: emette una luminosità pari a quella di 500.000 miliardi di stelle come il nostro Sole. Si tratta di un quasar, cioè il nucleo attivo di una galassia distante alimentato da un buco nero supermassiccio centrale con una massa 17 miliardi di volte quella del Sole, che “inghiotte” grandi quantità di materiale. Divorando ogni giorno una massa superiore a quella del Sole, oltre a essere l'oggetto più brillante conosciuto J0529-4351 è anche il buco nero con il tasso di accrescimento più elevato che si conosca. L'oggetto era stato osservato la prima volta nel 1980, ma era talmente luminoso che è sempre stato scambiato per una stella. A scoprire la sua natura è stato un team di astronomi dell'Università Nazionale Australiana, e la conferma è arrivata grazie ai dati del Very Large Telescope in Cile.

Cosa sappiamo sul quasar più luminoso dell'universo

Il quasar si trova al centro di una galassia così distante da noi che la sua luce ha viaggiato per la bellezza di 12 miliardi di anni prima di arrivare a noi. Si tratta dell'87% dell'età dell'universo! Non è comunque del buco nero più antico conosciuto, che ha più di 13 miliardi di anni.

Il buco nero che alimenta il quasar è un bestione con una massa di 17 miliardi di volte quella del Sole, quindi rientra a pieno titolo nella categoria dei buchi neri supermassicci. Nonostante la sua enorme stazza, però, non è il buco nero più grande che si conosca, che raggiunge i 66 miliardi di masse solari.

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Il buco nero più grande che conosciamo nell’universo si chiama TON 618: ha una massa di 66 miliardi di Soli

Come in ogni quasar, la luminosità deriva non dal buco nero in sé (nulla esce da un buco nero) ma dal materiale in caduta nel buco nero stesso. Questo insieme di gas e polveri, infatti, si organizza a formare un disco attorno al buco nero, chiamato disco di accrescimento. Attratto dalla gravità del buco nero, il materiale spiraleggia attorno a esso ad alta velocità; le continue collisioni all'interno del disco alzano la temperatura del materiale abbastanza da portarlo allo stato di plasma e fargli emettere luce.

Il disco di accrescimento di J0529-4351 è largo 7 anni luce, cioè 66.000 miliardi di km: abbasatanza per coprire circa 15.000 volte la distanza tra il Sole e Nettuno, l'ultimo pianeta conosciuto del sistema solare. Secondo gli astronomi, potrebbe benissimo trattarsi del disco di accrescimento più grande conosciuto nell'universo.

La luminosità di un quasar dipende fortemente dalla rapidità con cui il materiale nel disco di accrescimento entra nel buco nero. Ed è proprio qui che il buco nero supermassiccio di J0529-4351 è speciale: non si conosce infatti nessun oggetto in tutto l'universo la cui massa cresca così rapidamente. Pensate che questo buco nero “inghiotte” in un giorno una massa più grande di quella del Sole. Facendo i calcoli, risulta che ogni secondo entra nel buco nero entra nel buco nero la massa di circa 4 pianeti come la Terra! Se volete il valore in tonnellate, sono più di 23.000 miliardi di miliardi di tonnellate che entrano nel buco nero ogni secondo.

Perché è stato scoperto solo ora

«È una sorpresa che sia rimasto sconosciuto fino a oggi, quando conosciamo già un milione circa di quasar meno notevoli», dichiara Christopher Onken, astronomo dell'Università Nazionale Australiana. In effetti l'oggetto era già stato osservato: la sua immagine compare già in una survey risalente al 1980. Il fatto è che la sua luminosità è tale che per tutto questo tempo nessuno ha pensato che potesse trattarsi di un quasar.

Generalmente per individuare i quasar si fanno analizzare grandi quantità di dati raccolti dai vari telescopi ad algoritmi di machine learning appositamente addestrati per distinguere i quasar. Siccome però nessun quasar scoperto finora aveva una luminosità simile, gli algoritmi – che si basano sullo storico dei dati – non hanno mai individuato J0529-4351 come un quasar. Per oltre 4 decenni quindi tutti lo avevano scambiato per una stella non troppo distante. L'indizio che potesse trattarsi invece di un buco nero supermassiccio è arrivata lo scorso anno grazie a osservazioni fatte con il telescopio dell'Università Nazionale Australiana. Per confermare l'ipotesi si è ricorso a un altro grande telescopio, il Very Large Telescope nel deserto cileno di Atacama.

La scoperta è importante perché può aiutarci a comprendere come si sono formate ed evolute le galassie nelle prime fasi di vita del cosmo.