Un buco nero supermassiccio errante fa a pezzi una stella: la scoperta sorprendente di Hubble

Questa immagine del Telescopio Spaziale Hubble di una galassia lontana mostra un ospite indesiderato, un buco nero supermassiccio vagante. | NASA, ESA, STScI, Yuhan Yao (UC Berkeley); Elaborazione dell'immagine: Joseph DePasquale (STScI)

Per la prima volta, un buco nero supermassiccio errante, cioè situato lontano dal centro galattico, è stato osservato mentre distrugge una stella. Questo evento raro, noto come evento di distruzione mareale (tidal disruption event, TDE), è stato immortalato dal telescopio spaziale Hubble della NASA, con il supporto di numerosi altri osservatori.

La scoperta rappresenta un’importante conferma dell’esistenza di una popolazione di buchi neri massicci che non risiedono nel cuore delle galassie, come comunemente avviene, ma si trovano invece in orbita nelle loro periferie.

L’evento, denominato AT2024tvd, è avvenuto in una galassia distante circa 600 milioni di anni luce dalla Terra. La stella distrutta si è avvicinata troppo a un buco nero dalla massa stimata in circa un milione di masse solari. A differenza della maggior parte dei buchi neri supermassicci, questo oggetto non si trova al centro della sua galassia, ma a circa 2.600 anni luce di distanza dal nucleo galattico, come confermato dalle osservazioni di Hubble.

Il fenomeno è stato inizialmente rilevato dallo Zwicky Transient Facility (ZTF) in California, che monitora il cielo alla ricerca di eventi transitori. Successivamente, l’evento è stato osservato anche dal Chandra X-ray Observatory e dal radiotelescopio Very Large Array. Tuttavia, è stato proprio Hubble a determinare con precisione la posizione decentrata del brillamento, fornendo la prima immagine diretta di un TDE causato da un buco nero supermassiccio situato al di fuori del nucleo di una galassia.

Un TDE si verifica quando una stella si avvicina eccessivamente a un buco nero. L’enorme forza gravitazionale la sottopone a forze di marea così intense da deformarla, lacerarla e infine disgregarla. Parte del materiale stellare viene quindi catturato dal buco nero, che emette un brillante segnale elettromagnetico visibile anche a enormi distanze.

Gli astronomi sospettano da tempo l’esistenza di una popolazione nascosta di buchi neri supermassicci non legati gravitazionalmente al centro delle galassie, ma dimostrarne l’esistenza si è rivelato difficile. Solo eventi energetici come i TDE possono renderli temporaneamente visibili.

La galassia ospite dell’evento AT2024tvd contiene già un buco nero centrale, con una massa di circa 100 milioni di masse solari. Il buco nero responsabile del TDE, molto più piccolo, non è gravitazionalmente legato al buco nero centrale, escludendo la possibilità che si tratti di un sistema binario. È possibile che si tratti di un residuo di una galassia più piccola assorbita in passato, oppure che sia stato espulso dal centro galattico a causa di una violenta interazione gravitazionale.

Questa osservazione apre nuovi scenari per lo studio della dinamica dei buchi neri nelle galassie e della loro evoluzione. Comprendere dove si trovano questi oggetti erranti e come si muovono può fornire importanti indizi sulla storia delle fusioni galattiche e sull’architettura del cosmo.