James Webb risolve il grande enigma astrofisico: i buchi neri sono nati prima delle loro galassie

Da quando il telescopio spaziale James Webb ha iniziato a esplorare gli angoli più remoti del cosmo, i cosiddetti “piccoli punti rossi” (Little Red Dots o LRD) sono diventati uno dei grandi enigmi dell’astronomia moderna. Queste minuscole e brillanti strutture, osservate quando l’universo muoveva ancora i suoi primi passi, sembravano nascondere buchi neri supermassicci. Tuttavia, numerosi modelli teorici suggerivano che le stime della loro massa potessero essere sovrastimate.

Ora, un team internazionale di ricercatori è riuscito a sciogliere i dubbi grazie alla prima misurazione diretta effettuata su uno di questi oggetti. Il risultato non solo conferma la presenza di un buco nero gigantesco, ma rivela anche una situazione completamente inaspettata per gli scienziati.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, si è concentrato su Abell 2744-QSO1, un oggetto così distante che la sua luce ha iniziato il viaggio quando l’universo aveva appena 700 milioni di anni.

L’aiuto di una lente cosmica naturale

Per raggiungere un tale livello di dettaglio, gli astronomi hanno combinato le capacità del James Webb con un fenomeno noto come lente gravitazionale. In questo caso, la gravità di un ammasso di galassie situato tra la Terra e l’oggetto ha agito come una gigantesca lente naturale, amplificando il segnale proveniente dall’universo primordiale.

Grazie a questa combinazione, i ricercatori hanno potuto studiare con precisione il movimento del gas che ruota attorno al centro di Abell 2744-QSO1. Attraverso la spettroscopia ad alta risoluzione, hanno analizzato la velocità del materiale e ricostruito la sua curva di rotazione.

I dati hanno mostrato un comportamento perfettamente compatibile con il moto kepleriano attorno a una massa estremamente compatta. L’analisi ha permesso di calcolare che l’oggetto centrale possiede una massa equivalente a circa 50 milioni di soli.

Questa evidenza esclude altre possibili spiegazioni, come la presenza di un ammasso stellare molto denso o concentrazioni di materia oscura in grado di produrre lo stesso effetto gravitazionale.

“I nostri risultati rappresentano una misurazione dinamica e diretta della massa di un buco nero nell’universo primordiale”, ha spiegato Ignas Juodžbalis, ricercatore dell’Università di Cambridge e autore principale dello studio. Il lavoro conferma inoltre che i metodi indiretti utilizzati per stimare le masse dei buchi neri restano affidabili anche a distanze estreme.

Partecipazione spagnola a una ricerca storica

Lo studio ha visto anche un importante contributo di scienziati spagnoli. Gli astrofisici Michele Perna, Santiago Arribas e Pablo G. Pérez-González, del Centro de Astrobiología (CAB), hanno partecipato all’elaborazione e interpretazione dei dati complessi ottenuti dal James Webb.

Il loro lavoro è stato fondamentale per ricostruire la dinamica del gas che circonda il buco nero e comprendere le condizioni fisiche nelle prime fasi della storia cosmica.

Un buco nero più grande della sua galassia

La sorpresa più grande è arrivata quando i ricercatori hanno tentato di stimare la massa della galassia ospite.

I risultati sono stati sorprendenti. I dati indicano che lo spazio disponibile per la formazione stellare è estremamente ridotto. In effetti, anche le stime più conservative mostrano che il buco nero possiede almeno il doppio della massa di tutte le stelle della galassia messe insieme.

La differenza è straordinaria. Nell’universo attuale, le galassie hanno in genere masse circa mille volte superiori a quelle dei loro buchi neri centrali. In Abell 2744-QSO1, questo rapporto risulta completamente ribaltato e supera di tre ordini di grandezza i valori osservati nelle galassie vicine.

Per questo motivo, gli scienziati lo considerano il buco nero massiccio più “nudo” mai rilevato.

Un possibile seme dei primi giganti cosmici

L’oggetto presenta inoltre un’altra caratteristica singolare: si trova in un ambiente chimicamente molto primitivo, quasi privo di elementi pesanti.

Questa condizione porta i ricercatori a ipotizzare che potrebbero osservare un vero e proprio “seme” di buco nero supermassiccio in una fase precoce di crescita. Sarebbe la prima volta che un oggetto di questo tipo viene osservato mentre è ancora in piena fase di accrescimento.

La scoperta fornisce inoltre un’importante evidenza a favore della cosiddetta teoria della “primazia del buco nero”. Secondo questa ipotesi, i buchi neri giganti potrebbero essersi formati e sviluppati prima ancora della nascita delle prime generazioni di stelle nelle loro galassie.

I ricercatori ritengono che questo colosso cosmico non sia nato dal collasso di una stella massiccia, ma dal collasso gravitazionale diretto di enormi nubi di gas primordiale. In tal caso, Abell 2744-QSO1 rappresenterebbe una finestra unica su uno dei processi più antichi e fondamentali della storia dell’universo.

Riferimento della notizia

Juodžbalis, I., Marconcini, C., D’Eugenio, F. et al. Misura diretta della massa di un buco nero in un “piccolo punto rosso” ad alto redshift. Nature 653, 1017–1021 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10579-4