Copertina del numero di giugno 2026 di Universi. Crediti: Nasa

È online – e in arrivo a tutti gli abbonati, che potranno portarselo sotto l’ombrellone – il numero di giugno di Universi, l’house organ dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf). In copertina, la Terra sorge dietro la Luna, ripresa dalla missione Artemis II: un’immagine che richiama la celebre fotografia Earthrise, scattata cinquantotto anni fa dagli astronauti dell’Apollo 8. Ad aprire il numero, come sempre, è l’editoriale del Presidente di Inaf, che questa volta pone l’accento sull’importanza dell’ingegno e sulla buona pratica di trasformare i limiti incontrati lungo il cammino in opportunità.

Tra gli approfondimenti, Emanuele De Rubeis e Marco Bondi raccontano come, grazie alla combinazione di alta risoluzione e di copertura alle basse frequenze offerta da Lofar-Vlbi, un gruppo di ricerca Inaf ha scoperto un’intricata rete di filamenti radio nell’ammasso di galassie Abell 2255, estesa per centinaia di migliaia di anni luce e mai osservata prima. Per il settore stelle e mezzo interstellare, protagonista è Sn 2024bch, la supernova scoperta il 29 gennaio 2024 nella galassia Ngc 3206 che ha messo alla prova i modelli classici dell’evoluzione stellare: Leonardo Tartaglia e Giorgio Valerin raccontano come il loro gruppo di ricerca ha dimostrato che le sue righe spettrali ad alta ionizzazione, inizialmente scambiate per il segnale di un’interazione violenta con il mezzo circumstellare, erano invece il prodotto di un fenomeno di fluorescenza radiativa – un comportamento così anomalo da ricordarci l’importanza di un’analisi fisica profonda e che non tutto ciò che brilla intensamente è una sorgente multimessaggera. Sul fronte marziano, Teresa Fornaro racconta come lo strumento Sherloc a bordo del rover Perseverance ha rilevato tracce di idrocarburi policiclici aromatici preservati all’interno di sali nel cratere Jezero e spiega come uno studio condotto presso il laboratorio di astrobiologia dell’Inaf di Arcetri suggerisce che questi sali marziani possano aver agito da archivi geochimici per miliardi di anni, con la questione sull’origine – abiotica o biotica – ancora aperta. Risolto invece, dopo mezzo secolo di incertezze, il mistero del litio nella Via Lattea: ne parlano Luca Izzo e Paolo Molaro, autori di uno studio Inaf che indica le nove classiche come la principale “fabbrica” di questo elemento. Chiudono gli approfondimenti Alberto Pellizzoni e Simona Righini con i “guardiani del Sole” – SunDish e Solaris – con cui l’Inaf monitora la nostra stella dai radiotelescopi di Medicina e in Sardegna fino alle basi antartiche, per costruire un sistema di allerta dei fenomeni di meteorologia spaziale.

Le rubriche di questo numero spaziano dalla tecnologia alla cultura. La rubrica Tech racconta come al Sardinia Radio Telescope si stia sperimentando la “super-risoluzione”, una tecnica che permette di ottenere immagini più dettagliate senza aumentare le dimensioni degli specchi, manipolando la forma del fronte d’onda. Metaverso presenta Space Walk, la WebAR che trasforma qualsiasi città in un Sistema solare in scala da percorrere a piedi, con i pianeti che compaiono in realtà aumentata tra piazze e portici. La rubrica Art porta al radiotelescopio di Medicina il duo artistico bolognese Antonello Ghezzi, che ha portato le meteore di Medicina dal Libano al Cile, dall’Argentina alla Palestina, con l’invito a esprimere un desiderio. Musei celebra il recente riallestimento del Museo della Specola di Bologna, riaperto a gennaio con un percorso che intreccia la storia di Guido Horn d’Arturo – inventore degli specchi a tasselli, anticipatore di Webb e del Ctao – con gli strumenti originali del Seicento e Settecento.

Completano il numero le rubriche Flash, Green, Astrobiologia, Scuola, Libri, Pop e Altriversi, e una ricca infografica sugli esopianeti scoperti in Italia. Oltre alle interviste a Roberto Maiolino sulle meraviglie del telescopio Webb e a Mariafelicia De Laurentis sull’ombra dei buchi neri, e alla “visione” di Davide Coero Borga che, insieme al fotografo Riccardo Bonuccelli, è arrivato in Sardegna, per farvi conoscere i luoghi da cui si osserva e si studia l’universo.

Insomma, è tutto pronto per una borsa da spiaggia spaziale.

Ricordo infine che dal sito della rivista è possibile abbonarsi alla versione cartacea, almeno fino a esaurimento delle nostre scorte. Per chi invece preferisce il digitale, sul sito è presente la versione sfogliabile e nell’archivio sono disponibili i pdf di tutti i numeri. Infine, potete iscrivervi alla Newsletter di Universi da questo link.

A chi non è mai capitato di perdersi a osservare le nuvole e riconoscere, tra cirri e cumuli, la forma di un animale, di un volto umano o di una creatura fantastica? Si chiama pareidolia ed è il meccanismo per cui il cervello umano tende a riconoscere forme familiari – un volto, un animale, una figura qualsiasi – in profili casuali. Ecco, la stessa cosa può accadere anche osservando immagini astronomiche, come quella che vedete qui – Immagine della Settimana dell’Eso – ottenuta con il Vlt Survey Telescope (Vst), che oggi celebra il 15esimo anniversario della sua prima luce. 

Le nebulose Gum 10 e Gum 11. Crediti: Eso/Vphas+ team

Queste nebulose – aggregati di polvere e gas nello spazio interstellare – si chiamano Gum 10 e Gum 11. Visibili principalmente dall’emisfero australe, fanno parte di un complesso più ampio in cui nascono le stelle. Gum 10 è la nebulosa più brillante e occupa la maggior parte dell’immagine, mentre Gum 11 è la nube più tenue e isolata in basso a sinistra. Il loro bagliore intenso deriva da una particolare interazione tra l’idrogeno e le stelle massicce e calde presenti in ciascuna nebulosa. Queste stelle emettono luce ultravioletta, con energia sufficiente a strappare gli elettroni dagli atomi, formando ioni. Gli elettroni si ricombinano con gli ioni di idrogeno, provocando l’emissione della caratteristica tonalità di luce rossa visibile nell’immagine. Le linee scure nella nebulosa sono dovute alla polvere, che blocca la luce proveniente dal fondo.

Il progetto Vst è nato da una collaborazione tra Eso e l’Osservatorio astronomico di Capodimonte (Oac) dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf). Oggi il Vst è gestito interamente dall’Inaf ed è ospitato presso l’Eso, all’Osservatorio di Paranal, in Cile. I dati alla base di questa immagine provengono da un progetto chiamato Vphas+, che utilizza il Vst per mappare il piano della nostra galassia, la Via Lattea, con l’obiettivo di comprendere meglio il ciclo di vita delle stelle.

Ma tornando all’immagine, voi che forme vedete? Un pollo che becca semi sul terreno, la testa di un drago o qualcos’altro del tutto diverso?

Misurata la massa di un buco nero dormiente che si nasconde al centro di una galassia dell’universo primordiale. Sebbene il buco nero – un colosso sei miliardi di volte più massiccio del Sole – non sia più visibile, avendo smesso di rendere luminoso il materiale che lo circonda, i ricercatori sono comunque riusciti a determinarne la massa.  Lo hanno fatto misurando, con il James Webb Space Telescope (Jwst), il moto delle stelle vicine al centro della galassia, influenzate dalla sua gravità.

Jwst e il lensing gravitazionale hanno permesso a un team internazionale di astronomi, guidato da Andrew Newman della Carnegie Science, di misurare per la prima volta la massa di un buco nero dormiente dell’universo primordiale. Crediti: Navid Marvi/ Carnegie Science

I buchi neri in fase di accrescimento attivo sono, per confronto, molto più facili da individuare. Gli astronomi li cercano da decenni osservando i quasar – tra gli oggetti più luminosi dell’universo, alimentati dal gas che cade nel buco nero al centro della galassia.

Il buco nero protagonista di questo studio, pubblicato ieri su Science e firmato tra gli altri da numerosi astronomi associati all’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), si trova al centro di Mrg-M0138, una galassia massiccia la cui luce ha impiegato circa 10 miliardi di anni per raggiungere Jwst, provenendo da un’epoca in cui l’universo aveva circa tre miliardi di anni. La galassia, però, non è attiva: non forma più stelle e il suo buco nero centrale è anch’esso quiescente.

Prima di questo risultato, gli astronomi avevano utilizzato con successo questa tecnica per determinare la massa dei buchi neri solo nell’universo locale. Nel 2020, il premio Nobel è stato assegnato proprio per la rilevazione del buco nero al centro della Via Lattea tramite il tracciamento delle orbite di singole stelle.

I moti collettivi delle stelle nei nuclei galattici sono stati utilizzati per pesare i buchi neri fino a una distanza di circa 700 milioni di anni luce. Ma senza la sofisticata strumentazione di Jwst e il contributo del lensing gravitazionale, questo tipo di misurazione non sarebbe stato possibile per questa galassia lontana e, in generale, per le galassie più distanti.

Per nostra fortuna, Mrg-M0138 si trova infatti dietro un massiccio ammasso di galassie, che ne amplifica e distorce l’aspetto. Di conseguenza, la galassia appare circa 30 volte più grande di quanto sarebbe normalmente. «Combinando i dati di Jwst con la lente gravitazionale, abbiamo potuto sondare la sfera di influenza del buco nero, dove la sua gravità accelera il moto delle stelle», spiega Andrew Newman della Carnegie Science di Pasadena, in California. «È una delle migliori tecniche a nostra disposizione per pesare un buco nero, e siamo stati entusiasti di estenderla a un’epoca molto più antica della storia cosmica».

In precedenza, erano stati individuati solo pochi buchi neri dormienti di questa massa, tutti nell’universo vicino. La scoperta offre quindi nuovi indizi su come i buchi neri e le galassie siano cresciuti insieme nell’universo primordiale. Le galassie vicine mostrano strette correlazioni tra le masse dei loro buchi neri centrali e le proprietà delle galassie che li ospitano. Tuttavia, è stato difficile verificare se queste relazioni esistessero già miliardi di anni fa. I risultati dei ricercatori suggeriscono che le galassie più compatte sono state sedi di una rapida crescita dei buchi neri nelle prime epoche del cosmo.

«Questo importante risultato conferma ancora una volta il ruolo di primo piano della comunità astrofisica italiana nello studio delle lenti gravitazionali, un ambito di ricerca condotto in stretta sinergia con collaborazioni internazionali», ricorda a Media Inaf uno degli autori dello studio, Pietro Bergamini dell’Inaf Oas di Bologna. «La modellizzazione di questi sistemi è infatti fondamentale per sfruttare gli ammassi di galassie come veri e propri telescopi cosmici e, in questo caso, ha permesso di esplorare le regioni più interne di un buco nero supermassiccio al centro di una galassia nell’universo lontano».

Sebbene oggi quiescente, in passato Mrg-M0138 fu probabilmente un potente quasar. Solo che l’energia rilasciata da un buco nero in rapida crescita, come quelli al centro dei quasar, può disperdere il gas che alimenta la nascita delle stelle, frenando così ogni ulteriore attività di formazione stellare.

Il team sta attualmente analizzando dati Jwst relativi ad altre galassie simili. Il satellite Euclid e il Nancy Grace Roman Space Telescope riveleranno molti più esempi di lenti gravitazionali di quanti ne siano attualmente noti. E il Giant Magellan Telescope, attualmente in costruzione presso il Las Campanas Observatory in Cile, avrà la capacità di studiare i moti stellari nelle galassie distanti con un livello di dettaglio molto superiore a quello di Jwst.

Applicare questi metodi a un numero sempre maggiore di galassie, permetterà di comprendere come i buchi neri più massicci si siano formati, cresciuti e abbiano plasmato l’evoluzione delle galassie.

Per saperne di più:

• Leggi su Science l’articolo “A stellar dynamical mass measurement of an inactive black hole at redshift 2” di Andrew B. Newman, Meng Gu, Sirio Belli, Richard S. Ellis, Sai Gangula, Jenny E. Greene, Jonelle L. Walsh, Sherry H. Suyu, Sebastian Ertl, Gabriel Caminha, Giovanni Granata, Claudio Grillo, Stefan Schuldt, Tania M. Barone, Simeon Bird, Karl Glazebrook, Marziye Jafariyazani, Mariska Kriek, Allison Matthews, Takahiro Morishita, Themiya Nanayakkara, Justin D. R. Pierel, Ana Acebrón, Pietro Bergamini, Sangjun Cha, Jose M. Diego, Nicholas Foo, Brenda Frye, Yoshinobu Fudamoto, M. James Jee, Patrick S. Kamieneski, Anton M. Koekemoer, Asish K. Meena, Shun Nishida, Masamune Oguri, Piero Rosati e Adi Zitrin