Da dove vengono i buchi neri

Una stella vive in equilibrio: l'energia delle reazioni nel nucleo spinge verso l'esterno, mentre la sua stessa gravità tira verso l'interno. Finché c'è combustibile, l'equilibrio regge. Quando le reazioni si fermano, la pressione verso l'esterno scompare.

Ciò che resta alla fine dipende dalla massa. Nelle stelle più leggere, è una sfera densa che si raffredda. In quelle più pesanti, è un oggetto formato da materia di densità inimmaginabile. Solo nelle stelle più massicce il collasso non viene fermato da nulla.

Il confine tra il secondo e il terzo esito è ristretto e noto solo approssimativamente. Per questo gli oggetti che si trovano nelle sue vicinanze sono interessanti: aiutano a stabilire con precisione dove la materia smette di opporsi alla propria gravità.

L'involucro espulso appare come un lampo brillante quanto un'intera galassia. È soprattutto grazie a questi lampi che scopriamo che da qualche parte è avvenuto un collasso: l'oggetto rimasto non emette luce.

La differenza è enorme, e spiegarla con un semplice accumulo è difficile. La materia può essere assorbita solo fino a un certo punto: la radiazione del gas che cade respinge quello che arriva dopo, e la velocità di crescita raggiunge un limite.

Le osservazioni dell'Universo primordiale hanno reso il problema ancora più urgente. Lì si trovano oggetti giganteschi già esistenti nei primi centinaia di milioni di anni. Chiaramente non c'era abbastanza tempo per una crescita graduale a partire da dimensioni stellari.

Da qui nascono diverse ipotesi sui loro semi: il collasso diretto di enormi nubi di gas, senza una fase stellare; la fusione di molti oggetti in ammassi densi; stelle iniziali insolitamente massicce. Nessuna è stata ancora accettata come definitiva.

Le osservazioni delle fusioni aiutano. I lampi registrati dai rivelatori delle oscillazioni dello spazio hanno mostrato oggetti di massa intermedia, proprio nella fascia di massa che prima si osservava di rado.

C'è anche una terza strada, confermata di recente: la fusione. Due buchi neri che orbitano l'uno intorno all'altro alla fine si fondono in uno solo, e l'evento viene rilevato attraverso le oscillazioni dello spazio, non tramite la luce.