Buco nero: fatti che appassionano ogni astrofilo

Di Alexander Merz · Aggiornato il 2 agosto 2026 · Dati verificati il 14 settembre 2026

Un buco nero è un oggetto di massa inimmaginabile concentrata in uno spazio piccolissimo. La sua gravità è così intensa che nemmeno la luce può sfuggirgli.

Nella costellazione della «Chioma di Berenice» (cielo boreale) si trova la piccola galassia a spirale M100, ai margini dell’ammasso della Vergine (raggruppamento di diverse galassie). Nel 1979 un astronomo amatoriale scoprì in questo sistema stellare la supernova 1979C.

Sedici anni dopo, alcuni telescopi a raggi X registrarono, provenienti dalla direzione dell’esplosione, una radiazione costante, presumibilmente emessa da un giovane buco nero. Si tratta infatti del più giovane residuo della morte di una stella finora scoperto.

L’essenziale in breve

1. Formazione: i buchi neri si formano per il collasso gravitazionale di stelle massicce, almeno tre volte più massicce del nostro Sole.
2. Gravità: la gravità di un buco nero è così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire dal suo interno.
3. Tipi di buchi neri: esistono tre tipi principali: buchi neri stellari, buchi neri supermassicci e buchi neri di massa intermedia.
4. Onde gravitazionali: la fusione di due buchi neri genera onde gravitazionali, distorsioni dello spazio-tempo che si propagano alla velocità della luce.
5. Radiazione di Hawking: i buchi neri perdono lentamente massa attraverso la radiazione di Hawking, un fenomeno previsto da Stephen Hawking, e possono teoricamente evaporare.
6. Evoluzione delle galassie: i buchi neri supermassicci svolgono un ruolo importante nella formazione e nell’evoluzione delle galassie.

Che cos’è un buco nero?

Un buco nero è un oggetto astronomico con una gravità così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire dal suo interno. Si formano quando stelle almeno tre volte più massicce del nostro Sole esplodono al termine del loro ciclo di vita e la loro massa collassa su sé stessa. L’estrema compressione della massa porta alla formazione di uno spazio da cui nulla può sfuggire: il buco nero.

La scoperta dei buchi neri

Sebbene i buchi neri siano di per sé invisibili, possiamo rilevarne la presenza grazie alla loro interazione con l’ambiente circostante. Il geologo e matematico britannico John Michell descrisse per la prima volta nel 1783 il concetto di «stella oscura», la cui gravità sarebbe così forte da intrappolare la luce.

Nel 1915 Albert Einstein pubblicò la sua teoria della relatività generale, che aprì la strada a una descrizione matematica dei buchi neri. La prima soluzione concreta per un buco nero, la cosiddetta «soluzione di Schwarzschild», fu trovata nel 1916 da Karl Schwarzschild.

La scoperta del primo buco nero, Cygnus X-1, avvenne tuttavia solo nel 1971, quando furono rilevati raggi X provenienti dalla regione di una stella massiccia.

Si constatò che questi raggi provenivano da un oggetto invisibile che sottraeva gas alla stella massiccia, e così Cygnus X-1 fu identificato come il primo buco nero conosciuto.

Buco nero: i diversi tipi

Esistono essenzialmente tre tipi di buchi neri: stellari, supermassicci e di massa intermedia.

I buchi neri stellari nascono dal collasso di stelle massicce e hanno masse fino a 20 masse solari.

I buchi neri supermassicci sono i giganti tra i buchi neri, con masse che possono raggiungere milioni o addirittura miliardi di masse solari. Si trovano al centro della maggior parte delle galassie, compresa la nostra Via Lattea. Il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia è chiamato Sagittarius A* e ha una massa di circa quattro milioni di masse solari.

I buchi neri di massa intermedia costituiscono una categoria meno nota e rara, con masse comprese tra centinaia e migliaia di masse solari. La loro formazione è ancora un enigma per gli scienziati.

La fine di una stella e la nascita di un buco nero

La formazione dei buchi neri è tuttora considerata una semplice teoria. Si ipotizza che, durante il collasso di una stella, la massa si conservi ma si riduca a un volume infimo. A causa della gravità in rapido aumento, lo spazio e il tempo si distorcono nell’ambiente circostante il buco nero.

Proprio un fenomeno del genere è stato registrato nell’autunno del 2010 da scienziati della NASA nel sistema stellare M100, alle coordinate della supernova 1979C. Se le loro ipotesi verranno confermate, in futuro sarà possibile studiare, a queste coordinate, la formazione dei buchi neri praticamente in prima linea, cioè immediatamente dopo la loro nascita.

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Anche con i migliori telescopi, gli scienziati possono esplorare nell’universo solo ciò che è facilmente e/o continuamente osservabile. In sistemi stellari lontani sono già state scoperte molte supernove o la loro radiazione residua. Allo stesso modo, gli ammassi di galassie pullulano di buchi neri. Ma secondo le teorie finora elaborate, questi buchi si formano in modo del tutto diverso.

Essi emettono lampi gamma. Piuttosto che definire atipica questa nascita interstellare tramite la supernova 1979C, è molto più probabile che qui sia stata osservata per la prima volta la formazione realmente consueta dei buchi neri, mentre tutti gli altri avvistamenti costituivano casi particolari atipici.

Buco nero o stella di neutroni?

La scoperta è tuttora una semplice supposizione degli astronomi. Essi considerano la radiazione costante come la prova che il fenomeno assorbe materiale circostante del sistema stellare, ad esempio resti della supernova 1979C o di una stella all’interno di un sistema binario.

Ma l’evento del 1979 potrebbe altrettanto bene aver dato origine a una stella di neutroni, che ora emetterebbe particelle di elevata ricchezza energetica. Anche questo chiarimento soddisferebbe la sete di conoscenza degli scienziati. Buco nero o nebulosa a vento di pulsar: a una tale vicinanza alla nostra galassia, entrambe le nascite galattiche rappresentano una sensazione astronomica.

Inoltre, alcuni ricercatori cinesi hanno recentemente scoperto un buco nero di 70 masse solari, la cui esistenza li lascia perplessi.

La collaborazione Event Horizon Telescope e la prima immagine di un buco nero

Nell’aprile del 2019, la collaborazione Event Horizon Telescope (EHT) ha pubblicato la prima immagine diretta di un buco nero. Il buco nero fotografato si trova al centro della galassia M87, a circa 55 milioni di anni luce dalla Terra, e ha una massa di 6,5 miliardi di masse solari.

L’immagine mostra un anello luminoso di gas e polvere che circonda il buco nero, definito «ombra» del buco nero. La pubblicazione di questa immagine ha rappresentato una tappa importante nello studio dei buchi neri e ha confermato ancora una volta le previsioni della teoria della relatività generale.

Le onde gravitazionali e la fusione dei buchi neri

Un altro aspetto affascinante dei buchi neri è la scoperta delle onde gravitazionali, prodotte dalla fusione di due buchi neri. Le onde gravitazionali sono increspature dello spazio-tempo che si propagano alla velocità della luce.

Sono state rilevate direttamente per la prima volta nel 2015 dalla collaborazione scientifica dell’osservatorio di onde gravitazionali con interferometro laser (LIGO) e hanno confermato un’altra importante previsione della teoria della relatività generale di Einstein.

La radiazione di Hawking e la scomparsa del buco nero

Il celebre fisico Stephen Hawking dimostrò negli anni ’70 che i buchi neri possono, a causa di un fenomeno noto come «radiazione di Hawking», effettivamente perdere energia e infine scomparire.

Questa radiazione nasce da fluttuazioni quantistiche in prossimità dell’orizzonte degli eventi di un buco nero e provoca una perdita di massa del buco nero. Il processo è tuttavia estremamente lento, e occorrerebbero miliardi di anni perché un buco nero stellare evapori completamente.

Il ruolo dei buchi neri nella formazione delle galassie

Si ritiene che i buchi neri supermassicci svolgano un ruolo decisivo nella formazione e nell’evoluzione delle galassie. L’interazione tra il buco nero e le nubi di gas e polvere circostanti può portare alla formazione di nuove stelle.

Allo stesso modo, la presenza di un buco nero supermassiccio al centro di una galassia può contribuire a mantenere le stelle e le nubi di gas della galassia su orbite stabili.

Buco nero: Tidal Disruption Events (TDE)

Un Tidal Disruption Event si verifica quando una stella si avvicina troppo a un buco nero e viene fatta a pezzi dalla sua enorme forza gravitazionale. La stella viene così trasformata in un lungo getto di materia che viene risucchiato nel buco nero.

I TDE offrono agli astronomi una rara occasione di studiare le proprietà dei buchi neri, poiché emettono radiazioni intense in diverse gamme di lunghezze d’onda.