Scoperte due coppie di quasar risalenti a 10 miliardi di anni fa

Le coppie di quasar J0749+2255 e J0841+4825
Un articolo (link al file in formato PDF) pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta la scoperta di due quasar doppi che potrebbero far parte di una popolazione nascosta perché due quasar molto vicini sono difficili da distinguere. Un team di ricercatori ha usato osservazioni condotte con il telescopio spaziale Hubble di quasar per trovare queste coppie risalenti a circa 10 miliardi di anni fa. I due quasar di ogni coppia sono distanti tra di loro circa 10.000 anni luce e le galassie che li ospitano si fonderanno e a un certo punto anche i buchi neri supermassicci che alimentano i quasar si fonderanno.

Quando l’universo era più giovane, i quasar erano più comuni perché le galassie che li ospitavano contenevano una quantità maggiore di gas e polveri che circondavano i buchi neri supermassicci al loro centro. Circa 10 miliardi di anni fa ci fu un picco della quantità di quasar e a quell’epoca c’erano anche molti casi di fusioni galattiche. Ciò significa che dovevano esserci anche molti casi di quasar doppi.

Secondo Yue Shen dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, primo autore di questa ricerca, nell’universo distante c’è un quasar doppio per ogni mille quasar. Ciò significa che trovare un quasar doppio è come trovare un ago in un pagliaio. Il suo team è partito da un censimento dei quasar nell’universo primordiale creato utilizzando osservazioni condotte con il telescopio spaziale Hubble, la sonda spaziale Gaia dell’ESA, l’indagine Sloan Digital Sky Survey e una serie di telescopi al suolo.

Nelle immagini ottenute utilizzando telescopi al suolo, i quasar doppi sono così vicini tra di loro da risultare come un oggetto singolo. Neppure Gaia riesce a distinguerli ma riesce a rilevare alcune nomalie nella loro posizione che li rende candidati interessanti. Ci sono volute osservazioni condotte con il telescopio spaziale Hubble per distinguere due quasar di una coppia. Telescopi al suolo sono comunque stati utili per osservazioni mirate perché lo strumento Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) sul telescopio Gemini Nord alle Hawaii è in grado di distinguere le emissioni spettrometriche dei due quasar. Queste osservazioni sono importanti anche per evitare di incappare nell’immagine di un singolo quasar sdoppiata da una lente gravitazionale. In questo caso, i ricercatori non hanno trovato galassie tra i quasar osservati e la Terra che potessero distorcere le emissioni dei quasar.

L’immagine in alto (NASA, ESA, H. Hwang and N. Zakamska (Johns Hopkins University), and Y. Shen (University of Illinois, Urbana-Champaign)) mostra le coppie di quasar catalogate come J0749+2255 e J0841+4825 viste dallo strumento Wide Field Camera 3 WFC3) del telescopio spaziale Hubble alla luce visibile. Vediamo queste coppie com’erano circa 10 miliardi di anni fa, quasar al centro di galassie distanti circa 10.000 anni luce l’una dall’altra. Ciò significa che dal nostro punto di vista sono nelle fasi iniziali di una fusione che vedremo continuare per molti milioni di anni.

L’influenza dei buchi neri supermassicci sulle galassie che li ospitano costituiscono un importante argomento di ricerca astronomica negli ultimi anni. In presenza di nuclei galattici attivi come i quasar l’influenza può essere davvero notevole dato che muovono enormi quantità di materiali e generano fortissime emissioni elettromagnetiche. Quando hanno consumato tutti i materiali che producono l’attività di quasar, la loro attività cessa e le galassie che li ospitano si evolvono in normali galassie ellittiche.

Molte coppie di quasar erano già note ma quelle scoperte in questa ricerca sono le più lontane e quindi le più antiche. I ricercatori ritengono di poter scoprire altri quasar doppi con lo stesso metodo per poter indagare più a fondo sull’evoluzione di galassie molto antiche e dei loro buchi neri supermassicci.

Concetto artistico di coppia di quasar (Immagine NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI))
Concetto artistico di coppia di quasar (Immagine NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI))

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *