Una notevole formazione stellare in galassie con quasar ultra luminosi

Rappresentazione artistica della galassia starburst oscurata WISE J224607.57-052635.0 (Immagine NASA/JPL-Caltech)
Rappresentazione artistica della galassia starburst oscurata WISE J224607.57-052635.0 (Immagine NASA/JPL-Caltech)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” descrive una ricerca che ha riguardato 16 tra i quasar più luminosi conosciuti. Un team di ricercatori guidati dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) ha esaminato in particolare le emissioni agli infrarossi di quei quasar per individuare e giovani stelle calde nelle galassie che li ospitano concludendo che se ne formano davvero moltissime, a un ritmo fino a 4.000 volte più elevato rispetto alla Via Lattea.

I quasar ultra luminosi selezionati per questa ricerca emettono enormi quantità di energia grazie ai buchi neri supermassicci che li alimentano. Per questi oggetti è normale avere masse milioni di volte quella del Sole ma in questo caso stiamo parlando di buchi neri con masse comprese tra 3 e 60 miliardi di volte quella del Sole. Sono tra i più massicci conosciuti finora e la loro forza di gravità è tale da generare emissioni elettromagnetiche visibili a distanze anch’esse enormi dato che il più lontano è a circa 12,5 miliardi di anni luce di distanza.

A causa della loro natura, i quasar possono avere una notevole influenza sulle galassie che li ospitano e la possibile connessione tra la formazione di una galassia e la crescita di un buco nero supermassiccio è stata oggetto di accesi dibattiti. Vari studi hanno mostrato il rischio che un quasar spinga via il gas interstellare che potrebbe formare nuove stelle e un articolo da pochissimo pubblicato descrive questo fenomeno nelle galassie starburst oscurate. Tuttavia, le conseguenze delle attività dei quasar non sempre sono negative.

I 16 quasar esaminati in questa ricerca sono stati selezionati dal catalogo WISSH (Wise-Sdss Selected Hyper-luminous quasars), basato sulle campagne osservative Sdss, 2Mass e con dati raccolti dai telescopi spaziali Wise e Herschel. Le emissioni agli infrarossi provenienti dalle galassie che ospitano questi quasar vengono generate dalla polvere riscaldata dall’attività dei buchi neri supermassicci che alimentano i quasar ma anche dalla giovani stelle calde.

La conseguenza è che l’esame delle emissioni agli infrarossi provenienti da quelle galassie permette di stimare il ritmo di formazione stellare al loro interno. Nel caso delle galassie studiate in questa ricerca, è risultato che l’attività di formazione stellare è davvero notevole, quanto quella dei quasar. La stima è di un ritmo tra le 1.000 e le 4.000 masse solari l’anno in nuove stelle mentre quello nelle galassie normali può raggiungere qualche centinaio di masse solari l’anno e quello della Via Lattea è di una sola massa solare l’anno.

Federica Duras dell’INAF di Roma e dell’Università Roma Tre, prima autrice di questa ricerca, ha sottolineato come le caratteristiche di queste galassie ospiti siano fuori del normale. Ha ipotizzato che la causa sia dovuta a un riscaldamento straordinario della polvere attorno al buco nero supermassiccio. Questi sono gli oggetti perfetti per studiare il meccanismo di feedback costituito dall’influenza del buco nero supermassicci sulla galassia che lo ospita. Ciò proprio perché la loro attività è estrema e quindi più facilmente misurabile.

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