Gonfiate un buco nero abbastanza e smette di sembrare estremo. Prendetene uno che pesa circa un miliardo di soli: allungate il suo confine e si estende all'incirca la stessa distanza di Urano che orbita il Sole, quasi 19 unità astronomiche di larghezza. Nulla nel cadere oltre quel confine sembrerebbe violento – avreste attraversato molto prima che la gravità vi facesse a pezzi.
Questa dolcezza è una delle verità più strane sui buchi neri supermassicii, la classe di buco nero che siede al centro di essenzialmente ogni grande galassia, inclusa la nostra. Non sono versioni ingrandite dei buchi neri lasciati dalle stelle morenti; sono una bestia completamente diversa, la cui storia delle origini sta ancora essere ricostruita e i cui detentori dei record continuano a essere reimpostati.
Cosa conta come "Supermassivo"
Gli astronomi classificano un buco nero come supermassivo una volta che supera circa 100.000 masse solari, e i più grandi esempi noti raggiungono i miliardi. Come categoria, i buchi neri supermassicii comprendono tutto dai bassi centomila fino agli oggetti miliardi di volte più pesanti del Sole. Il motivo per cui cadere in uno dei più grandi membri di quella gamma sembra così calmo si riduce alla geometria: ingrandite il confine e il tiro su un corpo umano cambia appena vicino al bordo, a differenza del furioso allungamento che un buco nero più piccolo infliggerebbe da vicino.
I detentori dei record
Una manciata di buchi neri nominati dominano la classifica. Quelli che ancorano TON 618, NGC 6166, ESO 444-46, più NGC 4889 sono regolarmente citati tra i più pesanti mai misurati. Oltre anche a questi, uno studio del 2020 ha suggerito l'idea di "buchi neri stupendamente grandi" – oggetti ipotetici superiori a 100 miliardi di masse solari – e ha indicato il buco nero dentro la galassia Phoenix A come candidato per quel livello. Nessuno ha ancora confermato uno, ma il fatto che i teorici abbiano avuto bisogno di una nuova etichetta dice qualcosa su quanto la scala della massa continui ad allungarsi.
Come questi giganti prendono peso
Due processi fanno essenzialmente tutto il sollevamento pesante. Quello dominante è la semplice accrezione: il gas che si muove a spirale verso l'interno e cade nel buco nero, che è sia il modo più efficiente che il più facile da individuare per cui qualsiasi buco nero guadagna massa. Il secondo è più drammatico. Quando due galassie si scontrano e si fondono, i buchi neri che ciascuna portava al centro possono sistemarsi in una coppia orbitale di lunga durata prima di eventualmente combinarsi in uno singolo, più pesante. Nessuno dei due processi è veloce su scale temporali umane, ma nel corso di miliardi di anni possono trasformare un modesto seme in uno dei giganti descritti sopra.
Un mistero del segnale radio ha iniziato tutto
Il sentiero che ha condotto ai buchi neri supermassicii non ha iniziato affatto con un buco nero ma con una fonte radio enigmatica. Nel 1963, l'astronomo Maarten Schmidt stava cercando di capire l'oggetto catalogato come 3C 273, e l'anno successivo i fisici Edwin Salpeter e Yakov Zeldovich offrirono una spiegazione: la materia che spirale su un enorme oggetto compatto potrebbe spiegare lo strano comportamento che queste fonti radio mostravano. Quell'idea – un motore alimentato da gas che cade piuttosto che dalla fusione nucleare – si è rivelata descrivere esattamente quello che un buco nero supermassivo fa.
Catturarne uno al centro di un'altra galassia
Per più di un decennio l'idea rimase evidenza indiretta e inferenza istruita. Questo cambiò nel 1978, quando gli astronomi rilevarono la firma dinamica caratteristica di un oggetto oscuro massiccio nel cuore della galassia Messier 87, con una stima di massa iniziale di circa 5 miliardi di soli. Decenni dopo, lo stesso oggetto divenne il primissimo buco nero mai fotografato: l'Event Horizon Telescope Collaboration rilasciò la sua ormai famosa immagine dell'anello luminoso intorno al buco nero di Messier 87 il 10 aprile 2019, trasformando un'inferenza matematica in un'immagine.
Quello al centro della nostra stessa galassia
La Via Lattea mantiene il suo stesso buco nero supermassivo, noto come Sagittarius A, ed è stato misurato con una precisione insolita: la stima migliore attuale mette la sua massa a 4.297 milioni di soli. Il lavoro che confermava la sua natura guadagnò Andrea Ghez e Reinhard Genzel una quota del Premio Nobel per la Fisica 2020, assegnato per la scoperta dell'oggetto compatto supermassivo al centro della nostra galassia. Nel maggio 2022, il team dell'Event Horizon Telescope ha seguito la sua immagine di Messier 87 con un'immagine di Sagittarius A stesso, catturando il bagliore del gas caldo che turbina intorno al suo orizzonte degli eventi. Situato a circa 26.000 anni luce di distanza, quell'orizzonte degli eventi si estende per circa 51,8 milioni di chilometri – circa un terzo della distanza dal Sole alla Terra, ampliato a distanza galattica.
L'immagine dell'Event Horizon Telescope di Sagittarius A, il buco nero supermassivo della Via Lattea. Foto: EHT Collaboration, Wikimedia Commons, CC BY 4.0*
Quasar: un buco nero supermassivo colto mentre mangia
Non ogni buco nero supermassivo siede tranquillamente. Quando uno sta attivamente attirando grandi quantità di gas, il disco circostante può brillare più del resto della sua galassia ospitante di un ampio margine – gli esempi più estremi, chiamati quasar, producono migliaia di volte più energia di un'intera galassia delle dimensioni della Via Lattea. Il quasar noto più vicino non è particolarmente lontano come si dice – circa 600 milioni di anni luce da noi – mentre il record di distanza attuale per un nucleo galattico attivo si trova a redshift 10,1, il che lo pone a circa 31,6 miliardi di anni luce di distanza in distanza comovente. Tra questi due estremi si trova la maggior parte di ciò che gli astronomi sanno su come i buchi neri supermassicii si comportano quando stanno attivamente crescendo piuttosto che seduti dormienti.
Il record di distanza attuale
La ricerca dei buchi neri supermassicii più antichi e più distanti è ancora molto attiva. Uno studio pubblicato nell'agosto 2025 ha indicato un oggetto chiamato CAPERS-LRD-z9 come l'attuale detentore del record di distanza tra i buchi neri supermassicii, situato al redshift 9.288 – il che significa che la sua luce se ne è andata quando l'universo aveva solo circa il 3 percento della sua età attuale. Trovare un buco nero supermassivo completamente formato così presto rimane uno dei puzzle più difficili del campo, poiché lascia relativamente poco tempo cosmico per uno che cresce da un seme di massa stellare a qualcosa di così grande.