GLIMPSE-17775: Webb raccoglie indizi di un buco nero avvolto da gas denso

Il 10 giugno 2026 la NASA ha presentato l’analisi di GLIMPSE-17775, un oggetto dell’universo primordiale classificato tra i cosiddetti “piccoli punti rossi”. Un team guidato da Vasily Kokorev dell’Università del Texas ad Austin ha studiato i dati spettroscopici del telescopio spaziale James Webb (Webb) e ha rilevato oltre 40 righe. Il team interpreta l’insieme dei segnali come una prova a sostegno di un buco nero supermassiccio in rapido accrescimento, circondato da un denso involucro di gas parzialmente ionizzato. Il modello è denominato “stella buco nero” (BH*, dall’inglese). La NASA ha riferito che l’articolo con i risultati è stato pubblicato lo stesso giorno su The Astrophysical Journal.

Un oggetto distante dietro Abell S1063

Webb ha iniziato a individuare piccoli punti rossi nel 2022. Questi oggetti sono numerosi nell’universo primordiale e i ricercatori hanno studiato diverse spiegazioni della loro natura e dei loro colori. Il modello BH* è una di queste: propone che la sorgente centrale sia un buco nero in crescita, avvolto da gas che influisce sulla luce osservata.

GLIMPSE-17775 si trova dietro l’ammasso di galassie Abell S1063 e più lontano di esso. La gravità dell’ammasso amplifica la luce dell’oggetto attraverso l’effetto di lente gravitazionale. L’osservazione di Webb faceva parte di un progetto volto a cercare stelle di Popolazione III e galassie deboli nell’ammasso; GLIMPSE-17775 è stato incluso nei dati.

Webb ha ottenuto uno spettro di 30 ore. Secondo la NASA, l’amplificazione gravitazionale ha reso l’osservazione equivalente a 80 ore di tempo di telescopio. L’oggetto ha un redshift cosmologico di 3,5, corrispondente a un’epoca in cui l’universo aveva circa 1,8 miliardi di anni. Nell’annuncio della NASA, lo spettro è stato definito il più dettagliato ottenuto fino ad allora per un piccolo punto rosso; l’agenzia ha inoltre segnalato che contiene oltre 40 righe.

I segnali a sostegno del modello BH*

Tra le righe esaminate dal team vi sono segnali di idrogeno, ossigeno ed elio. Molte non corrispondono a un modello semplice in cui la sorgente sia soltanto una nube di gas in rotazione. Secondo l’analisi, il modello che si adatta meglio include un allargamento noto come diffusione elettronica, interpretato dal team come indizio di un involucro di gas denso e stratificato attorno alla sorgente.

Nello scenario BH*, il gas che circonda il buco nero rielabora la luce emessa nelle sue vicinanze e contribuisce a produrre le caratteristiche osservate. L’interpretazione si basa anche sulle righe del ferro e dell’ossigeno: il team ha identificato 16 righe del ferro, raggruppate sotto il nome di “foresta di ferro”. L’analisi attribuisce importanza all’intensità e ai rapporti tra determinate righe del ferro e dell’ossigeno, che richiedono una sorgente ad alta energia, come un buco nero in rapido accrescimento.

Lo spettro mostra inoltre fluorescenza e assorbimento dell’elio. Il team ritiene che ciascuno di questi indizi punti a un mezzo denso che avvolge una sorgente potente. Nel complesso, l’allargamento delle righe, i segnali del ferro e dell’ossigeno e le caratteristiche dell’elio sostengono l’interpretazione proposta per GLIMPSE-17775. La conclusione non si basa su una sola riga, ma sulla combinazione di diverse caratteristiche osservate.

La galassia ospite e il salto di Balmer

Il modello BH* offre anche una spiegazione della debole emissione a raggi X di molti piccoli punti rossi: secondo questo scenario, l’involucro di gas denso potrebbe assorbire l’emissione. Per GLIMPSE-17775, un altro elemento considerato dal team è il salto di Balmer, una marcata diminuzione della luce ritenuta caratteristica di questi oggetti.

Lo spettro di Webb analizzato non include la regione che permetterebbe di rivelare direttamente il salto. Per ampliare l’analisi, il team ha incorporato dati ausiliari di due programmi che hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble: Frontier Fields e BUFFALO (Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations).

La combinazione dei dati di Webb e Hubble aiuta a interpretare perché il salto di Balmer sia più debole in GLIMPSE-17775 che in altri piccoli punti rossi. L’analisi indica la presenza di una grande galassia ospite attorno all’oggetto. Nel modello BH*, le stelle di quella galassia forniscono ulteriore luce blu, contribuendo a spiegare la minore intensità della caratteristica. La NASA osserva che una galassia ospite di queste dimensioni non è stata comunemente osservata nei piccoli punti rossi, sebbene sia compatibile con il modello di un involucro di gas denso.

Cosa permette di studiare questo caso

La NASA ha presentato GLIMPSE-17775 come un caso con uno spettro particolarmente dettagliato per esaminare il modello BH*. La lente gravitazionale di Abell S1063 ne ha amplificato la luce e Webb ha ottenuto oltre 40 righe; l’analisi ha rilevato segnali che il team considera coerenti con un buco nero supermassiccio in rapido accrescimento, circondato da gas parzialmente ionizzato. I dati di Hubble aggiungono informazioni utili a interpretare la galassia ospite e la minore intensità del salto di Balmer.

L’interpretazione si inserisce in un dibattito più ampio su cosa alimenti le sorgenti centrali dei piccoli punti rossi. La NASA riferisce che sono state proposte altre teorie. Inoltre, per questo oggetto, la regione spettrale che mostrerebbe il salto di Balmer non è presente nello spettro di Webb analizzato; la spiegazione della sua debolezza combina quindi i dati di Hubble e Webb con il modello della galassia ospite. Kokorev ha espresso l’interesse del team a continuare a indagare cosa alimenti queste sorgenti. Il caso riunisce diversi segnali in un unico oggetto e permette di mettere alla prova il modello, mentre proseguono le ricerche sui piccoli punti rossi.