Tonelli: «Quel caos grandioso chiamato universo»

La costellazione del Pittore, si trova nell’emisfero Sud, nei pressi della Nube di Magellano e non è visibile alle nostre latitudini. È una delle più studiate dall’astronomia moderna, perché contiene una grande varietà di corpi celesti interessanti. Ma la scoperta più sorprendente è avvenuta pochi anni fa e ha a che fare con una piccola stella che era sfuggita alle osservazioni di tutti gli astronomi fino al 1980.

Inizialmente, nessuno aveva prestato troppa attenzione a questa anonima stellina, una delle tante del grande catalogo di nuovi astri che si arricchisce dopo ogni osservazione. Era talmente insignificante da riuscire a ingannare persino gli strumenti ultra-sofisticati di Gaia, il satellite scientifico con il quale l’Agenzia spaziale europea ha ricostruito luminosità e posizione di quasi 2 miliardi di stelle. Per Gaia, il piccolo corpo luminoso aveva una probabilità del 99,98% di essere una banale stella della nostra Via Lattea, una fra i 200 miliardi di stelle che popolano la nostra galassia. Ma, poco tempo dopo, è arrivata la grande sorpresa.

Già nel 2023 astronomi australiani avevano contestato l’interpretazione dominante, sostenendo che si trattava di una galassia molto lontana, anzi di un quasar. Il nome, contrazione di QUASi-StellAR- radio-source, sorgente radio quasi stellare, era stato introdotto a metà degli anni Sessanta per descrivere una nuova classe di corpi celesti, sorgenti molto potenti di segnali radio che, all’osservazione ottica, sembravano semplici stelle. C’erano voluti parecchi anni prima di rendersi conto che si trattava di nuclei galattici attivi, cioè di intere galassie, al cui centro ruggiva un buco nero super-massiccio, talmente vorace da inghiottire grandi quantità di materia, emettendo nel contempo segnali radio e intensi fasci di luce che sembravano provenire da una sorgente puntiforme.

Da allora ne sono state identificate centinaia di migliaia, e vengono catalogate con la sigla Qso, Quasi Stellar Object, oggetti quasi stellari. Molti sono risultati essere più luminosi di centinaia di galassie. Col che si realizza il paradosso che i corpi celesti più oscuri, i buchi neri, quelli dai quali in teoria non potrebbe uscire neanche un raggio di luce, risultano essere, in realtà, gli oggetti più luminosi dell’intero universo. I gas e le polveri circostanti, che precipitano verso il buco nero e vengono sbriciolati dall’immane forza di gravità che cerca di intrappolarli, orbitano a velocità spaventose nel disco di accrescimento che si forma attorno al corpo centrale e interagiscono violentemente con i potenti campi magnetici che vi si producono. La materia ionizzata si riscalda a temperature estreme, in alcuni casi viene addirittura espulsa a distanze mostruose sotto forma di getti ultra-relativistici, in ogni caso il buco nero finisce con l’emettere quantità di energia straordinarie.

È bastato osservare con attenzione la piccola stellina insignificante nella costellazione del Pittore per fare una delle scoperte più sorprendenti degli ultimi decenni. Gli scienziati che hanno puntato in quella direzione gli strumenti del Vlt, Very Large Telescope, in operazione nel deserto di Atacama in Cile, hanno identificato un buco nero colossale al centro del quasar QSO J0529–4351. Si tratterebbe di un mostro più pesante di un miliardo di Soli e soprattutto che emette la luce di 500.000 miliardi di stelle. Qualcosa di semplicemente incredibile.

Tutte le misure effettuate sono ancora in discussione, ma c’è un dato ancora più impressionante. Gli astronomi hanno calcolato che il grande buco nero assorbe ogni anno l’equivalente di 280-490 masse solari. Insomma, QSO J0529−4351 si mangia un Sole intero al giorno, e per questo emette tutt’attorno questa quantità spaventosa di energia.

Questa recente scoperta sfida la nostra visione dell’evoluzione delle galassie primordiali. Il buco nero super-massiccio si trova a circa 12 miliardi di anni luce di distanza e quello che appare sotto i nostri strumenti ci racconta la storia turbolenta di una galassia che popolava il Mezzogiorno Cosmico, quell’epoca apertasi circa 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang e che nasconde tuttora molti segreti. Ancora una volta accade che una nuova scoperta sfida le certezze accumulate fino a oggi e ci costringe a rivedere molte delle teorie che abbiamo sviluppato.

L’universo che ci circonda continua a stupirci. È un sistema gigantesco, che abbiamo ormai esplorato in lungo e in largo, ma che ancora nasconde fenomeni incredibili. Immaginate, per un attimo solo, cosa significa un buco nero che inghiotte un intero Sole ogni giorno. Immaginate di essere lì vicino, miracolosamente protetti da ogni pericolo, e di poter osservare questo spettacolo terribile e grandioso.

Che Gaia, uno strumento così sofisticato, sia stato ingannato da QSO J0529−4351, al punto da scambiarlo per una stella tranquilla, costituisce per me una sorta di paradigma del nostro atteggiamento. Siamo scimmie antropomorfe, abitanti di un tiepido pianeta che orbita pacifico in un angolo tranquillo della nostra galassia. Siamo qui da pochi milioni di anni e non abbiamo memoria di catastrofi significative che abbiano sconquassato questo nostro piccolo e delicato mondo.

Tutto, attorno a noi, sembra riflettere quella perenne ricerca di ordine e regolarità con la quale abbiamo esplorato la natura che ci circonda. Per millenni l’abbiamo chiamato Cosmo, sistema ordinato per antonomasia. Poi, da poco più di un secolo, le nostre certezze hanno cominciato a vacillare. Prima abbiamo realizzato, con stupore, che nel mondo delle distanze più infinitesime si deve abbandonare la presunzione di persistenza e consistenza della materia ordinaria. Sotto l’apparente stabilità dei corpi macroscopici si sviluppa la danza frenetica delle particelle elementari. Una sarabanda caotica di minuscoli componenti evanescenti ruggisce al di sotto della superficie più levigata, della struttura apparentemente più ordinata e tranquilla. Come se tutto questo non bastasse abbiamo poi scoperto che il caos domina anche nel mondo delle grandi distanze: buchi neri, stelle di neutroni, sistemi binari, quasar, blazar e così via.

Un caos grandioso si spalanca sotto i nostri piedi e governa il mondo delle particelle elementari. Un caos grandioso ci sovrasta, si nasconde nelle profondità del cielo, sopra le nostre teste. Fenomeni di turbolenza estrema, immani catastrofi sconquassano intere regioni di un universo che, osservato dal nostro placido punto di osservazione, ci appare ordinato e tranquillo. Ingannati dalla nostra ricerca di ordine ed equilibrio il caos grandioso che chiamiamo universo ci appare come un insieme placido e rassicurante.

Per questo ho scelto di mettere in copertina al mio ultimo libro, l’immagine simulata di un buco nero super-massiccio, circondato dal suo disco di accrescimento. Per ricordare a tutti noi cosa si nasconde dietro l’ordine e la regolarità che ci stanno tanto a cuore.

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