Il James Webb osserva un nuovo oggetto cosmico nell’Universo primordiale. Un oggetto grande quanto il Sistema solare, alimentato da un buco nero circa 100 mila volte più massiccio del Sole, potrebbe rappresentare una nuova classe di sorgenti astrofisiche.
La scoperta, realizzata grazie al James Webb Space Telescope e descritta su Nature, potrebbe aiutare a spiegare come i buchi neri supermassicci siano riusciti a crescere così rapidamente nei primi centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang.
L’Universo primordiale continua a riservare sorprese. Una delle più interessanti arriva dalle osservazioni del James Webb Space Telescope (JWST): un gruppo internazionale di astronomi guidato da ricercatori del Massachusetts Institute of Technology ha individuato un oggetto che non sembra appartenere pienamente a nessuna delle categorie astronomiche tradizionali.
È stato chiamato “black hole star”, stella buco nero, e potrebbe rappresentare una nuova fase nell’evoluzione dei buchi neri. Il candidato, denominato MoM-BH-1*, appare nelle immagini del James Webb come un piccolo punto rosso estremamente luminoso osservato quando l’Universo aveva soltanto poche centinaia di milioni di anni.
La ricerca, guidata da Rohan Naidu, NASA Hubble Fellow e Pappalardo Fellow presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT, è stata pubblicata sulla rivista Nature. Tra gli autori del MIT figurano anche Robert Simcoe e Wendy Sun.
Cos’è una “black hole star”
Il nome può trarre in inganno. Non si tratta infatti di una normale stella che contiene semplicemente un buco nero.
Le stelle tradizionali producono energia attraverso le reazioni di fusione nucleare che avvengono nel loro nucleo. In una black hole star il meccanismo sarebbe completamente differente: al centro dell’oggetto si troverebbe un buco nero in fase di accrescimento, mentre attorno ad esso sarebbe presente un enorme e densissimo involucro di gas, composto principalmente da idrogeno.
Il risultato sarebbe qualcosa che, osservato da grande distanza, presenta alcune caratteristiche simili a quelle di una gigantesca atmosfera stellare. Il buco nero centrale svolgerebbe però il ruolo di vera e propria sorgente energetica, mentre il gas circostante funzionerebbe come una sorta di pseudo-fotosfera.
Secondo le simulazioni elaborate dagli astronomi, MoM-BH*-1 potrebbe contenere un buco nero con una massa di circa 100 mila volte quella del Sole, circondato da un involucro di idrogeno esteso su dimensioni paragonabili a quelle del nostro Sistema solare.
Un oggetto troppo luminoso per essere una stella
Uno degli elementi che ha attirato maggiormente l’attenzione dei ricercatori è la straordinaria luminosità dell’oggetto.
MoM-BH*-1 appare simile a un’enorme stella, ma la quantità di energia prodotta è incompatibile con qualsiasi processo stellare conosciuto: secondo il MIT, la sorgente arriva a produrre un’energia circa 100 miliardi di volte superiore a quella che una normale stella potrebbe fisicamente generare.
La fusione nucleare non è quindi sufficiente a spiegare ciò che il James Webb sta osservando.
Un buco nero in accrescimento, al contrario, può liberare quantità enormi di energia. Quando gas e materia precipitano verso il buco nero, parte dell’energia gravitazionale viene convertita in radiazione prima che la materia oltrepassi l’orizzonte degli eventi.
Da qui l’ipotesi: quello che sembra un gigantesco corpo stellare potrebbe essere in realtà un giovane buco nero nascosto dentro un involucro estremamente denso di gas.
Il mistero dei “Little Red Dots”
La scoperta potrebbe inoltre contribuire a risolvere uno dei misteri emersi con le osservazioni del James Webb: quello dei cosiddetti Little Red Dots (LRD).
Si tratta di sorgenti estremamente compatte e rosse individuate in gran numero nelle immagini dell’Universo remoto. Sono particolarmente comuni ad alto redshift, quindi nelle epoche cosmiche più antiche, mentre sembrano praticamente scomparire nell’Universo contemporaneo.
La loro natura è diventata uno dei temi più discussi dell’astrofisica degli ultimi anni.
Diversi studi hanno già collegato i Little Red Dots alla presenza di buchi neri giovani immersi in involucri molto densi di gas. Una ricerca pubblicata su Nature nel gennaio 2026, per esempio, ha proposto che molti LRD possano essere giovani buchi neri supermassicci avvolti da densi involucri ionizzati.
Un altro studio pubblicato su Nature nel maggio 2026 ha ottenuto una misurazione diretta della massa del buco nero presente in un Little Red Dot ad alto redshift, trovando un sistema in cui il buco nero domina fortemente rispetto alla componente stellare della galassia ospite. Gli autori hanno interpretato l’oggetto come un possibile “seme” di buco nero massiccio osservato durante una delle sue prime fasi di accrescimento.
MoM-BH*-1 potrebbe ora offrire un ulteriore tassello per comprendere questa popolazione cosmica.
La firma nascosta nella luce
La scoperta non nasce soltanto dall’eccezionale luminosità dell’oggetto. È stata soprattutto l’analisi dello spettro della luce a suggerire che gli astronomi si trovassero davanti a qualcosa di insolito.
I ricercatori hanno osservato un fortissimo Balmer break, cioè una brusca diminuzione dell’emissione al di sotto di determinate lunghezze d’onda.
Questa caratteristica può essere associata alle atmosfere stellari e alla presenza di gas capace di assorbire determinate radiazioni. Nel caso di MoM-BH*-1, tuttavia, il segnale risulta eccezionalmente pronunciato. Secondo il gruppo del MIT si tratta del più profondo Balmer break osservato in un oggetto di questo tipo, rendendo difficile spiegare il fenomeno attraverso una normale popolazione di stelle.
C’è poi un’altra particolarità: nello spettro compaiono pochissime tracce di elementi pesanti. La radiazione osservata sembra essere dominata soprattutto da idrogeno ed elio, una composizione coerente con un ambiente estremamente giovane dal punto di vista cosmologico.
Le simulazioni hanno mostrato che un involucro di idrogeno sufficientemente denso potrebbe produrre proprio queste caratteristiche.
Come sono nati così presto i buchi neri supermassicci?
Ed è probabilmente questa la conseguenza scientificamente più importante della scoperta.
Al centro delle grandi galassie dell’Universo contemporaneo si trovano buchi neri supermassicci con masse pari a milioni o miliardi di volte quella del Sole. Anche la Via Lattea ospita al proprio centro Sagittarius A*, con una massa di circa quattro milioni di masse solari.
Il problema è che il James Webb ha mostrato l’esistenza di buchi neri molto massicci già nelle prime fasi della storia cosmica.
Questo pone una domanda fondamentale: come hanno fatto a diventare così grandi in così poco tempo?
I modelli tradizionali prevedono che un buco nero nato dal collasso di una stella debba crescere progressivamente, assorbendo gas, stelle e altra materia. Ma il tempo disponibile nell’Universo primordiale potrebbe non essere sufficiente per spiegare alcuni degli oggetti osservati.
Le black hole stars potrebbero rappresentare parte della soluzione.
Un buco nero immerso in un enorme involucro di gas potrebbe trovarsi in condizioni particolarmente favorevoli per una crescita molto rapida. Diversi studi recenti sui Little Red Dots stanno infatti esplorando scenari nei quali l’accrescimento dei giovani buchi neri può avvenire a ritmi molto elevati, anche in regimi super-Eddington, cioè superiori ai valori tradizionalmente considerati come limite per un accrescimento stabile.
Una scoperta nata quasi per caso
MoM-BH*-1 è stato individuato nell’ambito del programma osservativo chiamato “Mirage or Miracle” (MoM).
L’obiettivo iniziale dei ricercatori non era cercare black hole stars, ma individuare alcune delle galassie più antiche e lontane dell’Universo.
Proprio qui è emerso un problema interessante. Alcune sorgenti osservate dal James Webb sembrano galassie incredibilmente luminose già presenti pochissimo tempo dopo il Big Bang. Ma ciò che appare come una galassia eccezionalmente sviluppata potrebbe, almeno in alcuni casi, essere un’illusione prospettica: la luminosità potrebbe essere dominata dal buco nero centrale e dal materiale che lo circonda.
Da questa idea deriva il nome stesso del progetto: miracolo o miraggio?
MoM-BH*-1 sembra spingere verso la seconda possibilità. La sua emissione sarebbe così intensa da oscurare quasi completamente la galassia che lo ospita, permettendo agli astronomi di osservare una sorgente dominata quasi esclusivamente dalla black hole star.
Il James Webb sta cambiando la nostra visione dell’Universo primordiale
Il risultato dimostra ancora una volta quanto il James Webb Space Telescope stia modificando la conoscenza delle prime epoche cosmiche.
Il telescopio è in grado di osservare nell’infrarosso radiazioni provenienti da oggetti estremamente lontani, la cui luce è stata fortemente spostata verso lunghezze d’onda maggiori dall’espansione dell’Universo.
In questo modo gli astronomi non stanno semplicemente osservando oggetti lontani nello spazio: stanno guardando indietro nel tempo, verso un’epoca in cui stavano nascendo le prime galassie e i primi grandi buchi neri.
La popolazione dei Little Red Dots è uno dei risultati più sorprendenti di questa nuova finestra osservativa. Studi recenti mostrano inoltre che almeno alcuni di questi oggetti potrebbero rappresentare fasi evolutive destinate successivamente a trasformarsi in nuclei galattici attivi e quasar.
Una nuova pagina nell’evoluzione dei buchi neri
È importante mantenere una distinzione scientifica: parlare di “stella buco nero” non significa aver scoperto un oggetto metà stella e metà buco nero nel senso letterale del termine.
Il modello proposto descrive piuttosto un buco nero giovane e attivo racchiuso in un gigantesco involucro di gas talmente denso da comportarsi, dal punto di vista radiativo, come l’atmosfera di una stella.
Se ulteriori osservazioni confermeranno questa interpretazione, le conseguenze potrebbero essere notevoli.
Le black hole stars potrebbero costituire una fase finora sconosciuta nella crescita dei buchi neri, aiutando a collegare i primi “semi” cosmici ai giganteschi buchi neri supermassicci osservati successivamente al centro delle galassie.
E potrebbero anche spiegare perché il James Webb continua a trovare quei misteriosi punti rossi disseminati nelle immagini dell’Universo primordiale.
La scoperta di MoM-BH*-1 potrebbe quindi essere molto più della classificazione di un nuovo oggetto astronomico: potrebbe rappresentare la fotografia di una fase fondamentale della nascita dei buchi neri supermassicci, osservata mentre l’Universo era ancora giovanissimo.
Una fase che, fino all’arrivo del James Webb, era rimasta praticamente invisibile.
