Trieste, 12 novembre 2025 – Nel primo istante dopo il Big Bang, le interazioni tra particelle potrebbero aver dato vita ai primi oggetti cosmici compatti: buchi neri, stelle di bosoni e le cosiddette stelle cannibali. A dirlo è un gruppo di ricerca della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (Sissa), che ha lavorato insieme all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, all’Istituto di Fisica Fondamentale dell’Universo di Trieste e all’Università di Varsavia. Lo studio, pubblicato su Physical Review D, mette in luce scenari sorprendenti sulle origini dell’universo.
L’universo appena nato e la materia primordiale
Subito dopo la rapidissima espansione chiamata inflazione, si sarebbe aperta una breve fase dominata dalla materia primordiale. Questo periodo, che si colloca tra la fine dell’inflazione e la formazione dei primi nuclei atomici più pesanti dell’idrogeno (tra 10 secondi e 20 minuti dopo il Big Bang), è uno degli snodi meno esplorati della storia cosmica.
Gli scienziati hanno studiato come le particelle elementari potessero interagire in quel lasso di tempo. “Abbiamo cercato di capire quali fenomeni potessero emergere da quelle prime interazioni”, spiega il fisico teorico Andrea Mitridate della Sissa, uno degli autori. “Le simulazioni ci dicono che già allora l’universo poteva ospitare una sorprendente varietà di oggetti compatti”.
Buchi neri, stelle di bosoni e stelle cannibali: i protagonisti
Tra gli oggetti ipotizzati ci sono i buchi neri primordiali, che in alcune teorie potrebbero rappresentare una parte della materia oscura. Ma non è tutto: emergono anche le cosiddette stelle di bosoni, composte da particelle bosoniche, e le stelle cannibali, corpi teorici che crescono inghiottendo la materia intorno a loro.
“Questi risultati mostrano che la fisica dell’universo primordiale era molto più complessa di quanto si pensasse”, aggiunge Mitridate. “Non solo buchi neri, ma anche oggetti mai osservati direttamente potrebbero aver popolato il cosmo nei suoi primi momenti”.
Cosa cambia per la cosmologia di oggi
Questa scoperta apre nuove strade per capire la formazione stellare e i processi che hanno plasmato l’universo. I ricercatori sottolineano che, seppure molte ipotesi siano ancora da confermare, studiare la nascita di stelle cannibali e stelle di bosoni anche nell’universo attuale – per esempio attraverso il collasso di aloni di materia oscura che si auto-interagisce – potrebbe fornire nuovi spunti sui meccanismi astrofisici.
“Esaminare questi fenomeni con modelli di particelle semplici ci aiuta a capire meglio come crescono le stelle e come si distribuisce la materia oscura”, spiega il team di Trieste. “Ogni passo in avanti ci avvicina a un quadro più chiaro delle origini dell’universo”.
Prospettive e limiti della ricerca
Lo studio su Physical Review D segna un passo avanti importante nella ricostruzione della storia cosmica. Ma gli autori invitano a restare prudenti: molte conclusioni si basano su modelli teorici che devono ancora essere testati con dati concreti. “Serviranno nuove osservazioni e misure più precise per confermare o smentire queste idee”, ammette Mitridate.
Per ora, questa ricerca ci offre uno sguardo affascinante su un’epoca lontana e misteriosa, quando tra collisioni di particelle e fluttuazioni quantistiche l’universo iniziava a scrivere le prime pagine della sua storia. E chissà che proprio quei primi oggetti compatti non contengano le risposte alle domande più profonde sulla natura della materia e sull’evoluzione del cosmo.