Stella nera

Le quasistar potrebbero essere statele più grandi

Stelle mai esistite.

Erano più brillanti di una galassia e

Più grandi di qualsiasistella oggi esistente o che potrebbe esistere in futuro.

Ma al di là delle loro dimensioni,ciò che le rendeva strane e speciali era il parassita cosmicoche ospitavano al loro interno: un buco nero insaziabile. Com'è possibile? Le quasistar inglobanole stranezze dei buchi neri e non solo, rivoluzionando tutto ciò che sappiamosulla formazione e l'evoluzione stellare La loro esistenza è stata possibilesolo nelle prime fasi dell'universo, ma se così fosse, risolverebbero uno dei più grandi misteridella cosmologia. Le quasistar erano esagerateda qualsiasi punto di vista.

Oggi le stelle più massicce potrebberoraggiungere le 300 masse solari: una quasistar poteva raggiungerele 10 milioni di masse solari di quasi puro idrogeno. Prendiamoci un istanteper visualizzarne il significato Il Sole Wezen LL Pegasi La più grande stella conosciuta E infine la quasistar La sua grandezza è indescrivibile Un raggio oltre 800.000 voltequello del Sole, 380 volte più grande della stellapiù grande ad oggi conosciuta E nelle sue profondità,un buco nero in rapida crescita che divora miliardi di tonnellatedi materia ogni secondo.

Di solito le stelle nasconoda nubi gigantesche formate da migliaia oaddirittura milioni di masse solari per lo più di idrogeno In queste nubi,la materia inizia ad accumularsi attorno alle zone più dense Insieme alla densità,aumenta anche l'attrazione gravitazionale che ne accelera la crescita Alla fine, generano così tantocalore e pressione da innescare le reazioni di fusioneche danno vita alla stella. Ma questo limita la loro grandezza: la fusione nucleareirradia così tanta energia da spazzare via la nube di gasnelle sue vicinanze. La stella neonatanon può accumulare altra massa Da questo momento la stellavive in equilibrio tra due forze: la gravità che provaa schiacciare la stella, e la radiazione generata dalla fusione che spinge verso l'esternonel tentativo di farla esplodere. Dopo milioni o miliardi di anni,il nucleo esaurisce il combustile e l'equilibrio si rompe,distruggendo la stella. Ma le quasistarerano molto, molto diverse [Le bestie dell'universo primordiale].

Poche centinaia di milioni di annidopo il Big Bang, quando l'universo era molto più piccolo,la materia era molto più concentrata L'universo era molto più denso e caldo. La materia oscura era un attore dominante che formava strutture gigantichiamate "aloni oscuri" Gli aloni oscuri erano così massicci da attirare e concentrareincredibili quantità di idrogeno che diventavano così le culledelle prime stelle e galassie. Si formarono immense nubi di idrogeno, alcune di 100 milioni di masse solari, più massicce di certe piccole galassie In questo ambiente unicoche non esisterà mai più, l'enorme attrazione gravitazionaledegli aloni oscuri concentra il gas nelle zone centralidando vita a stelle estremamente massicce. Come abbiamo detto,quando una stella nasce spazza via la nube di gas che l'ha creata. Ma queste gigantesche nubi di gasdell'universo primordiale erano così estese e massicceche anche dopo la nascita la stella neonatacontinuava a nutrirsi di altro gas, assumendo proporzioni inimmaginabili. La giovane stellaè costretta a crescere sempre di più, diventando sempre più massiccia, fino a raggiungere, in certi casi,le dieci milioni di masse solari. Schiacciato dalla gravità,il suo nucleo diventa sempre più caldo, cercando invano di spingereverso l'esterno per poi esplodere.

C'è troppa massa e troppa pressione

L'equilibrio non può durare. Come una supernova velocizzata, il nucleo collassa in un buco nero. Normalmente sarebbe la fine: le stelle attuali diventano supernove,si forma un buco nero e tutto si quieta. Ma in questo caso, la stellasopravvive alla sua stessa morte. Una tremenda esplosionescuote la stella dall'interno, ma non basta:la stella è così grande e massiccia che nemmeno una supernovapuò distruggerla. Ma ora ha un buco nero al suo centro. È piccolo– alcune decine di chilometri – al centro di un oggettogrande quanto il. Sistema Solare [Il mostro cresce] Il gas da cui nascono le stelleruota sempre più velocemente, e così ruotano a loro volta.

Quando un buco nero nascedal nucleo di una stella, conserva il suo momento angolare. Significa che la materia attrattanon cade semplicemente in linea retta ma comincia ad orbitareattorno al buco nero in cerchi sempre più piccoliad un velocità sempre maggiore. Si forma un disco di accrescimento dove il gas orbita quasialla velocità della luce. Solo una piccola quantità di gasviene di volta in volta inghiottita. È come se il buco neroavesse una tavola imbandita ma si limitasse a mangiucchiare. Ma la materia intrappolata nel discodi accrescimento non se la passa bene: l'attrito e le collisioni tra particelle la riscaldano fino a temperaturedi milioni di gradi I buchi neri attivihanno dischi di accrescimento incredibilmente caldi e potenti Il calore del disco riduce ulteriormentela materia che il buco nero può divorare proprio come il nucleo delle stelle Il materiale superiscaldatoemette radiazioni che spazzano via la maggior partedel cibo a disposizione. Anche se il buco nero potesse averetutto il cibo che desidera, la sua crescita sarebbe lenta.

Un buco nero incastonatoin una quasistar è diverso. L'enorme pressione che lo circondaspinge la materia verso il buco nero, facendo saltare tutti i limitisu quanto velocemente può crescere Il processo è così violentoe rilascia così tanta energia che il disco di accrescimento si riscalda, ed emette una quantità di radiazioni impossibile per un qualsiasinucleo stellare, sufficiente a contrastare il pesodi 10 milioni di soli. Si genera un equilibrioincredibilmente pericoloso. Milioni di masse solarispingono verso l'interno, mentre la radiazione del buco neroalimentato a forza spinge verso l'esterno Per i successivi milioni di anni,la quasistar si consuma dall'interno Il buco nero raggiungele migliaia di masse solari e più diventa grande,più mangia velocemente riscaldando ulteriormente la stella,facendola espandere. Nella sua fase finale, la quasistar è oltre 30 volte più grandedel nostro Sistema Solare È davvero la stella più grandemai esistita nell'universo. L'intenso campo magnetico al suo interno emette getti di plasmadai poli del buco nero che attraversano la stellae si proiettano nello spazio, trasformandola in un faro cosmico.

Dev'essere stata una delle visionipiù maestose nella storia dell'universo. Ma ne segna anche la fine La stella diventa troppo grande e il disco di accrescimento al suo internotroppo potente: il parassita distrugge il suo ospite,facendolo esplodere. Un buco nero di 100.000 masse solari si fa largo alla ricerca di nuove prede, lasciandosi alle spallela carcassa di una stella.

La domanda supermassiccia

Se le quasistar fossero esistite, potrebbero

Spiegareuno dei più grandi misteri dell'universo.

I buchi neri supermassicciche vediamo al centro delle galassie sono semplicemente troppo grandi! Non dovrebbero esistere. I buchi neri che si formanodalle normali supernove possono essere al massimodi poche decine di masse solari E per il processoche abbiamo spiegato prima, la loro crescita è lenta Se si fondono, possono creare un buco nerodi circa cento masse solari.

Servirebbero miliardi e miliardi di anni per formare buchi nericon centinaia di migliaia o persino milioni di masse solari. Tuttavia sappiamoche alcuni buchi neri supermassicci erano di 800 milioni di masse solari appena 690 milioni di annidopo il. Big Bang Le quasistar sono una sortadi cheat code per i buchi neri. Se si fossero formatenelle prime fasi dell'universo e i buchi neri che ne emerserofossero stati di migliaia di masse solari, allora potrebbero essere stati i semiper i buchi neri supermassicci. Questi semi potrebbero aver attecchitoal centro delle prime galassie fondendosi l'un l'altroe attirando abbastanza materia da crescere in fretta e senza sosta. Tra non molto potremmo verificarela loro passata esistenza Il James Webb Space Telescopesta usando i suoi sensori per esplorare gli angolipiù remoti dell'universo, guardando indietro nel tempo, svelando un universo primordialeche finora non potevamo vedere Con un po' di fortunapotremmo scorgere questi sventurati titani nel breve lasso di tempo tra la loroformazione e la loro distruzione. Fino ad allora, ripercorriamo perdivertimento il percorso visivo. Le stelle sono grandi.