Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” riporta le prove della fusione di due buchi neri supermassicci in atto in una coppia di galassie catalogata come ZS7 nell’universo primordiale. Un team di ricercatori ha usato osservazioni condotte con il telescopio spaziale James Webb per ottenere le immagini di quest’evento che vediamo com’era in atto quando l’universo aveva circa 740 milioni di anni ed era quindi molto giovane in termini astronomici. Si tratta della coppia di buchi neri in fase di fusione più lontana scoperta finora e potrebbe offrire informazioni preziose per capire come questi oggetti estremi crescessero così rapidamente.
L’immagine (ESA/Webb, NASA, CSA, J. Dunlop, D. Magee, P. G. Pérez-González, H. Übler, R. Maiolino, et. al) mostra la posizione del sistema ZS7 in passate osservazioni condotte all’interno del programma PRIMER (Public Release IMaging for Extragalactic Research) con lo strumento NIRCam del telescopio spaziale James Webb che mostrano ingrandimenti progressivi andando da sinistra a destra. Le emissioni di idrogeno ionizzato in ZS7 sono visibili nel riquadro a destra nella regione arancione mentre le emissioni dell’ossigeno doppiamente ionizzato sono visibili in rosso scuro.
Lo studio dei buchi neri supermassicci è diventato molto importante negli ultimi anni, anche grazie alle osservazioni condotte con gli strumenti più potenti entrati in servizio negli ultimi decenni. La possibilità di osservare questi oggetti anche quando sono lontani miliardi di anni luce ha permesso di accertare che potevano avere masse milioni di volte quella del Sole quando l’universo era ancora giovane. Gli astronomi stanno ricostruendo i meccanismi che hanno portato alla loro crescita rapida e il telescopio spaziale James Webb sta fornendo molte nuove informazioni. Nei giorni scorsi è stato pubblicato un nuovo studio su quest’argomento.
Il programma GA-NIFS (Galaxy Assembly with NIRSpec Integral Field Spectroscopy) usa in particolare lo strumento NIRSpec (Near-InfraRed Spectrograph) del telescopio spaziale James Webb e ha permesso di studiare la coppia di galassie catalogata come ZS7. La fusione in atto tra le due galassie è un evento comune e quando viene avvistato nell’universo primordiale offre la possibilità di capire meglio le prime fasi dell’evoluzione delle galassie. Ciò significa anche poter cogliere due buchi neri supermassicci mentre si avvicinano fino a fondersi.
Nel caso del sistema ZS7, i ricercatori hanno stimato che uno dei due buchi neri supermassicci abbia una massa che è circa 50 milioni di volte quella del Sole. L’altro è circondato da grandi quantità di gas che rendono difficile ottenere stime sulle sue caratteristiche. Probabilmente la sua massa è simile a quella dell’altro.
I ricercatori sono stati accettati in un nuovo programma di osservazioni con il telescopio spaziale James Webb. Ciò permetterà a questo team di ottenere nuove informazioni su galassie primordiali e sull’influenza che i buchi neri supermassicci hanno sulla loro evoluzione. A loro volta, le fusioni galattiche potrebbero rappresentare un meccanismo significativo anche per la crescita dei buchi neri supermassicci. Anche da questo punto di vista, Webb potrebbe aiutare a ottenere progressi.
Questo studio è basato su osservazioni delle emissioni elettromagnetiche ma gli autori parlano delle possibilità di studiare il sistema ZS7 per rilevare le onde gravitazionali. Questa branca dell’astronomia esiste da pochi anni e per ora non è possibile rilevare il tipo di onde gravitazionali emesse nella fusione di buchi neri supermassicci. Tuttavia, la missione Laser Interferometer Space Antenna (LISA) dell’ESA, il cui lancio è previsto per il prossimo decennio, ha lo scopo di portare questo nuovo tipo di studio a un livello superiore. Ecco perché nei prossimi anni possiamo aspettarci novità nello studio dei buchi neri e nella ricostruzione delle prime fasi della storia dell’universo.
