Una nuova immagine catturata dal telescopio spaziale James Webb ritrae il quasar catalogato come RX J1131-1231, o semplicemente RX J1131. Distante circa sei miliardi di anni luce dalla Terra, è visibile in tre copie diverse, riconoscibili nella parte superiore dell’anello luminoso al centro dell’immagine, a causa di un effetto di lente gravitazionale generato da una galassia tra di esso e la Terra. In particolare, lo strumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) è stato usato per osservare RX J1131 con diversi filtri nell’infrarosso medio all’interno di un programma di osservazione che studia la materia oscura.
I quasar sono gli oggetti più luminosi dell’universo grazie ai buchi neri supermassicci che li alimentano scaldando i materiali che li circondano al punto da generare potenti emissioni elettromagnetiche. Ciò permette di vederli anche a distanze di miliardi di anni luce ma a volte quelle emissioni raggiungono una galassia che, con la sua massa, agisce come una lente di ingrandimento permettendo agli astronomi terrestri di vederli meglio. L’immagine che arriva sulla Terra può essere distorta in vari modi ma in certi casi può essere invece moltiplicata. Nel caso di RX J1131, l’immagine risulta triplicata grazie alla lente generata dalla galassia ellittica visibile come un puntino blu al centro dell’anello.
Vedere un quasar in modo dettagliato e in varie bande dello spettro elettromagnetico permette di studiarne le caratteristiche. Ad esempio, RX J1131 è stato già studiato in passato negli infrarossi con il telescopio spaziale Hubble ma anche ai raggi X con l’Osservatorio Chandra. Ciò è importante per capire come il buco nero supermassiccio che alimenta il quasar sia cresciuto.
Un buco nero che cresce soprattutto attraverso collisioni e fusioni galattiche dovrebbe accumulare materiali in un disco stabile e dovrebbe inghiottire materiali a un ritmo uniforme con la conseguenza che la sua rotazione dovrebbe essere rapida. Invece, un buco nero che cresce attraverso molti piccoli episodi di accrescimento accumulerebbe materiali da direzioni casuali. Il buco nero supermassiccio che alimenta il quasar RX J1131 ha una velocità di rotazione che è oltre metà di quella della luce e ciò suggerisce che sia cresciuto attraverso fusioni.
Le nuove osservazioni condotte con il telescopio spaziale James Webb permetteranno di ottenere maggiori dettagli e calcoli più precisi delle caratteristiche del quasar RX J1131. I dettagli potranno essere importanti anche per gli studi sulla materia oscura per testare vari modelli su una scala più piccola che mai. La materia oscura è ritenuta responsabile di buona parte degli effetti gravitazionali esercitati dalle galassie perciò una lente gravitazionale come quella che triplica l’immagine del quasar RX J1131 può rappresentare un obiettivo interessante anche per questo genere di ricerca cosmologica.
