Due articoli, uno pubblicato sulla rivista “Nature” e uno pubblicato sulla rivista “Astrophysical Journal Letters”, descrivono aspetti diversi di una ricerca che ha portato alla scoperta del più antico buco nero supermassiccio conosciuto. Secondo una stima si è formato circa 690 milioni di anni dopo il Big Bang ed è difficile spiegare come abbia fatto a raggiungere una massa 800 milioni di volte quella del Sole. Etichettato come Ulas J134208.10+092838.61 o più semplicemente come J1342+0928, potrebbe essersi formato durante il cosiddetto periodo della reionizzazione.

J1342+0928 è un buco nero supermassiccio molto attivo riscaldando fortemente gas e polveri che gli orbitano attorno con la conseguenza che questi emettono un’enorme quantità di radiazioni elettromagnetiche in quello che viene chiamato quasar. Nonostante ciò, a una distanza di circa 13 miliardi di anni luce, ci sono volute pazienti esami di osservazioni effettuate con vari telescopi per poterlo identificare e studiare.

La scoperta di J1342+0928 è arrivata in due fasi. Inizialmente i ricercatori hanno messo assieme dati raccolti nell’indagine DECam Legacy Survey (DECaLS), dal telescopio spaziale WISE della NASA e nell’indagine United Kingdom Infrared Telescope Deep Sky Survey (UKIDSS) per identificare potenziali obiettivi a distanze estreme. Successivamente hanno condotto osservazioni con lo strumento Folded-port InfraRed Echellette (FIRE) sui telescopi Magellano in Cile, le antenne del Noema Array (dell’Iram) in Francia e il radiotelescopio Very Large Array in New Mexico.

La formazione di J1342+0928 potrebbe essere avvenuta durante il periodo della reionizzazione, un momento cruciale nella storia dell’universo. Molto dell’idrogeno che circonda il buco nero supermassiccio è neutro e ciò indica che non solo è il più distante finora trovato ma è anche il primo risalente a un periodo in cui l’universo non si era ancora reionizzato. Ciò può fornire nuove informazioni su quel periodo in cui cominciarono a formarsi grandi galassie e buchi neri supermassicci con una notevole attività.

L’enorme massa di J1342+0928 è di per sé un mistero perché è difficile capire come sia stato possibile raggiungere 800 milioni di masse solari quando l’universo era ancora molto giovane in termini astronomici. Nel giugno 2017 una ricerca pubblicata sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” ha proposto un possibile meccanismo per i buchi neri supermassicci in cui divorano grandi quantità di materia in tempi relativamente brevi ma va testato adeguatamente.

Secondo i ricercatori potrebbero esserci tra 20 e 100 quasar paragonabili a J1342+0928 per brillantezza e distanza. A 13 miliardi di anni luce anche una fonte estremamente luminosa può essere davvero difficile da individuare. Daniel Stern del JPL della NASA, tra gli autori dell’articolo pubblicato su “Nature”, ha detto che i telescopi spaziali Euclid dell’ESA e WFIRST della NASA, che verranno lanciati nei prossimi, anni, potranno scovarle questi buchi neri supermassicci primordiali.