Gli astronomi trovano prove convincenti del collasso di una stella direttamente in un buco nero

E’ un’eccezione unica alla regola quella scoperta da alcuni astronomi. Un buco nero si è formato da una stella massiccia, senza il passaggio attraverso l’esplosione in supernova. La stella supergigante si è semplicemente collassata su se stessa in un buco nero.

Rappresentazione artistica della nascita di un buco nero, nella foto circondato dal bagliore prodotto dal gas che vi sta precipitando, il tutto circondato da un guscio di polveri espulso dalla stella supegigante nelle fasi finali della sua vita. Credit: Keith Miller, Caltech/IPAC – SELab

E’ noto quale fine aspetti alle stelle massicce, quelle almeno 8 volte più massicce del Sole: una fine violenta con un’esplosione da supernova. Ciò che sopravvive a un tale evento distruttivo è una stella di neutroni o un buco nero. Inizialmente, la stella di neutroni o il buco nero sono circondati da inviluppi di gas e polveri che a velocità supersoniche si vanno espandendo nello spazio, formando quel che viene chiamato, resto di supernova.

Questo è ciò che osserviamo ed è anche ciò che viene previsto dai modelli di evoluzione della struttura delle stelle.

Ma a questa regola, inspiegabilmente, è stata trovata un’eccezione. Sono stati gli astronomi della Columbia University (NY, USA) che hanno scoperto una stella supergigante che quando ormai i tempi erano più che maturi perché esplodesse come supernova….niente, non è successo proprio niente, la stella è semplicemente….scomparsa.

Una mancata supernova

In un articolo pubblicato sulla rivista internazionale Science, il primo autore dello studio Kishalay De, professore di astronomia, rivela che questa stella supergigante, già circondata da una coltre di polveri espulse nelle fasi pre-esplosione, si è collassata su se stessa, scomparendo alla vista e formando un buco nero. Il tutto è avvenuto, come testimoniano le osservazioni ottenute con numerosi telescopi da Terra, senza la benché minima esplosione.

L’analisi di immagini di archivio di questa stella mostra come la luminosità infrarossa sia aumentata nel corso degli ultimi anni per poi scomparire repentinamente quasi del tutto.

Secondo gli attuali modelli di evoluzione stellare, modelli la cui validità è stata confermata dalle osservazioni, la morte delle stelle molto più massicce del Sole (oltre 8 masse solari) è una morte violenta. Quando il combustibile della stella si esaurisce, il nucleo sotto il peso dell’intera stella in pochi secondi collassa su se stesso, generando un oggetto ultracompatto che può essere una stella di neutroni o un buco nero.

Questo collasso repentino genera un’onda d’urto che si propaga a velocità supersoniche raggiungendo la superficie nel giro di pochissime ore e determinando la cosiddetta esplosione di supernova.

Le cupole dei telescopi Keck I e II sulla cima del Mauna Kea alle Hawaii. Credit: NASA/JPL

Per la prima volta gli astronomi hanno assistito alla morte di una stella molto massiccia senza esplosione di supernova. In modo ‘soft’ la stella è collassata generando un buco nero e lasciando, come unica evidenza della sua passata esistenza, un inviluppo di polveri.

Occhi puntati su Andromeda

La stella oggetto dello studio si trovava nella galassia di Andromeda, a circa 2 milioni e mezzo di anni luce dalla Terra. L’ultima volta che era stata osservata era allo stadio di supergigante rossa, nota col nome di M31-2014-DS1, e già da tempo aveva iniziato a soffiare via, per mezzo dei suoi intensi venti stellari, il gas e le polveri presenti nei suoi strati più esterni. Si consideri che con una massa iniziale stimata in 13 masse solari, nelle fasi evolutive finali aveva già espulso ben 8 masse solari sotto forma di polveri.

Cruciali in questa scoperta sono state le osservazioni ottenute con NIRES, il Near-Infrared Echellette Spectrograph montato sul telescopio Keck II, che insieme al gemello Keck I sono due telescopi con specchio primario da 10 m di diametro sul vulcano Mauna Kea alle Hawaii.

A onor del vero, un precedente di questo evento esiste. In una galassia molto più lontana si aveva avuto sentore che qualcosa del genere fosse successo. Tuttavia, l’estrema lontananza non aveva permetto di esserne certi.

Si ipotizza che la nascita di buchi neri senza esplosione di supernova possa essere più frequente di quanto si possa immaginare e che numerosi tra i buchi neri scoperti possano aver avuto una simile origine.

Riferimento allo studio:

"Disappearance of a massive star in the Andromeda Galaxy due to formation of a black hole" Kishalay De et al. Science12 Feb 2026Vol 391, Issue 6786pp. 689-693