Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta la scoperta di flussi di gas ad alta velocità spinti dal buco nero supermassiccio al centro di una galassia distante oltre 13 miliardi di anni luce dalla Terra. Un team di ricercatori guidato da Takuma Izumi dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone ha usato il radiotelescopio ALMA per osservare la galassia HSC J124353.93+010038.5, o semplicemente J1243+0100. Si tratta della galassia più antica conosciuta finora con un vento di quelle dimensioni. Ciò mostra come i buchi neri supermassicci possano influenzare pesantemente le galassie che li ospitano e che ciò avviene fin da quando l’universo era molto giovane.
La nascita e l’evoluzione delle galassie e dei buchi neri supermassicci che tipicamente sono al loro centro costituiscono un argomento di studio importante nel campo dell’astronomia. Secondo i modelli correnti, c’è una coevoluzione tra galassie e buchi neri supermassicci, cioè si evolvono assieme, un processo che avviene attraverso interazioni che possono essere costituite da un vento galattico. Questo tipo di evento può essere generato quando un buco nero supermassiccio ingoia grandi quantità di materiali che si muovono attorno ad esso a velocità elevate emettendo energia che spinge via i materiali più esterni.
Nel caso dei quasar, l’energia emessa è tale da generare emissioni elettromagnetiche così forti da renderli gli oggetti più luminosi dell’universo. Ciò è utilissimo per rilevare galassie lontanissime che vediamo com’erano quando l’universo era molto giovane. Scoperto grazie al telescopio Subaru, J1243+0100 è un esempio di quasar primordiale dato che lo vediamo com’era circa 13,1 miliardi di anni fa, uno degli oltre 100 quasar primordiali scoperti in una ricerca specifica.
Il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, è stato usato per osservazioni mirate del quasar J1243+0100. Sfruttando la straordinaria sensibilità di questo strumento, è stato possibile rilevare i gas in movimento in quella galassia grazie alle emissioni radio provenienti dalla polvere e dagli ioni di carbonio spinti dal buco nero supermassiccio a velocità che raggiungono i 500 km/s.
L’attività del quasar ha una notevole influenza sulla galassia perché il vento galattico spinge via altri materiali, compreso l’idrogeno necessario alla formazione di nuove stelle. In sostanza, il quasar sta inibendo la formazione stellare. Si tratta di una conclusione importante per capire in quali condizioni un buco nero supermassiccio possa avere un effetto del genere e in quali invece possa favorire la formazione stellare.
Un risultato importante che conferma la teoria della coevoluzione delle galassie e dei loro buchi neri supermassicci arriva dalle stime delle relative masse nella galassia J1243+0100. Le osservazioni di galassie nell’universo moderno, e quindi a distanze relativamente ridotte, ha mostrato una proporzionalità tra quei valori con una differenza di dieci ordini di grandezza. Quella proporzionalità è stata trovata anche in J1243+0100, mostrando che anche nell’universo primordiale c’era lo stesso tipo di coevoluzione.
Per capire i meccanismi di coevoluzione tra le galassie e i loro buchi neri supermassicci, i ricercatori intendono studiare molti altri quasar primordiali. Ciò permetterà innanzitutto di compiere verifiche alla teoria della coevoluzione e di cercare oggetti in diverse fasi di crescita sperando di riuscire a osservare l’inizio di un vento galattico, un momento fondamentale in quella coevoluzione.
