l'Astrofilo marzo 2012

11 ASTROFILO l’ MARZO 2012 COSMOLOGIA L’universo ha un’età di circa 13,5 miliardi di anni e le galassie che lo riempiono devono essersi formate dal collasso gravi- tazionale di massa non uniformemente distribuita uscita dal Big Bang. In questo scenario di collasso graduale che cosa ce ne facciamo della presenza di buchi neri di miliardi di masse solari nell’universo vecchio di appena 800 milioni di anni? mordiale solleva immediatamente una que- stione: “Com’è possibile che oggetti tanto massicci e compatti si siano formati così ve- locemente dopo il Big Bang?”. Sebbene l’esistenza di quei precoci buchi neri sia confermata, è altrettanto chiaro che non sono comuni a redshift molto alti, e in- fatti gli esempi menzionati più sopra sono stati scoperti perché le survey in cui appa- iono coprono regioni di cielo molto ampie. Nondimeno, ogni teoria sulla formazione delle strutture nell’universo primordiale ha ora l’obbligo di spiegare come i SMBH pos- sono essersi formati così rapidamente. È stato proposto che la formazione dei buchi neri che quasi tutte le galassie ospitano al loro centro sia avvenuta in due fasi: la for- mazione dei cosiddetti “semi” e l’accrezione di massa attorno ad essi. I semi dei buchi neri con masse comprese fra 100 e 100000 masse solari possono essersi formati in tempi ragionevolmente brevi, o come resi- dui delle prime stelle supermassicce (semi a A causa delle loro enormi luminosità, i quasar sono da oltre mezzo secolo i più distanti oggetti che riusciamo a vedere nell’universo. Nel 2010, per la prima volta, un quasar è stato trovato nella United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) Infra- red Deep Sky Survey (UKIDSS) a un redshift maggiore di 7. Un’altra manciata di quasar è stata trovata a redshift maggiori di 6 nella Sloan Digital Sky Survey (SDSS). La spaventosa luminosità intrinseca dei quasar non deriva dalla luce stellare, come nelle normali galassie, ma piuttosto dal- l’energia rilasciata dalla materia che cade su un buco nero supermassiccio (SMBH, super massive black hole). I quasar sono pertanto i traccianti visivi di quei buchi neri, e con masse stimate attorno al mi- liardo di masse solari questi primordiali og- getti sono massicci tanto quanto i più grandi buchi neri visibili ovunque (e in qua- lunque tempo) nell’universo. L’esistenza di tali massicci buchi neri nell’universo pri-