Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta la scoperta della coppia di quasar in fase di fusione più distante conosciuta. Un team di ricercatori ha combinato osservazioni del telescopio Subaru con il Gemini Nord per trovare le tracce di questa coppia di quasar che vediamo com’erano circa 900 milioni di anni dopo il Big Bang.
L’immagine in alto (NOIRLab/NSF/AURA/T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin (NSF NOIRLab) & M. Zamani (NSF NOIRLab)) mostra la coppia di quasar fotografata dalla Hyper Suprime-Cam montata sul telescopio Subaru.
Studiare questa coppia di quasar può offrire nuove informazioni sull’epoca della reionizzazione, il periodo iniziato circa 400 milioni di anni dopo il Big Bang che è stato cruciale nella storia dell’universo. È l’epoca in cui l’idrogeno neutro che bloccava la luce venne ionizzato, con la conseguenza che l’universo divenne il luogo luminoso che conosciamo oggi. Un articolo accettato per la pubblicazione su una rivista della American Astronomical Society offre ulteriori analisi basate su osservazioni condotte con il radiotelescopio ALMA.
I quasar sono gli oggetti più luminosi dell’universo grazie alle emissioni elettromagnetiche generate da materiali che orbitano attorno a un buco nero supermassiccio. Il loro ruolo nella reionizzazione è ancora in fase di studio ed è il motivo per cui la ricerca di quasar primordiali è importante.
Circa 300 quasar risalenti all’epoca della reionizzazione sono conosciuti ma nessuna coppia. Tuttavia, quando gli autori di questo nuovo studio hanno esaminato immagini catturate dalla Hyper Suprime-Cam montata sul telescopio Subaru all’interno del progetto Subaru High-z Exploration of Low-Luminosity Quasars (SHELLQs) hanno notato due fonti luminose simili e vicine, catalogate come HSC J121503.42−014858.7 (C1) e HSC J121503.55−014859.3 (C2).
Per capire se i due oggetti scoperti fossero davvero una coppia di quasar, i ricercatori hanno condotto osservazioni mirate. Lo strumento Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS), anch’esso montato sul telescopio Subaru, ha permesso di ottenere un esame spettroscopico degli oggetti. Un secondo esame è stato condotto usando lo strumento Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) montato sul telescopio Gemini Nord.
Questi esami hanno permesso di capire che una parte della luce rilevata a frequenze ottiche non arrivava dai quasar bensì dalle stelle che si stanno formando nelle galassie che li ospitano. I dati ottenuti sui buchi neri supermassicci che alimentano i quasar suggeriscono che le loro masse sono davvero notevoli considerando la loro età, essendo in entrambi i casi attorno a cento milioni di volte quella del Sole.
Un’ulteriore scoperta ottenuta è una sorta di ponte di gas che unisce le due galassie che ospitano i quasar. Ciò non solo prova che si tratta di una coppia ma indica che le due galassie sono in fase di fusione. Si tratta della prima coppia di quasar conosciuta che risale a quella che viene chiamata Alba Cosmica, il periodo tra circa 50 milioni di anni a un miliardo di anni dopo il Big Bang.
Gli astronomi davano per scontato che vi fossero state fusioni tra galassie che ospitano quasar nel corso dell’epoca della reionizzazione perché le fusioni galattiche sono eventi comuni. Il problema è nell’osservare eventi così lontani nello spazio e nel tempo e solo ora è arrivato il successo. Studiare questi quasar contribuirà a ricostruire quella fase cruciale nella storia dell’universo. È il motivo per cui le ricerche di fusioni tra quasar primordiali continuano e in futuro verranno condotte anche con nuovi strumenti che entreranno in servizio.
