Gli astronomi risolvono il mistero dei quasar: ad accenderli è lo scontro tra galassie

Le forze gravitazionali spingono enormi quantità di gas verso buchi neri supermassicci

Illustrazione del quasar P172+18 Credits: Eso, Martin Kornmesser
Illustrazione del quasar P172+18 – Credits: Eso, Martin Kornmesser
di Mariagiovanna Capone
Venerdì 28 Aprile 2023, 16:04 - Ultimo agg. 16:13
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Gli scienziati delle università di Sheffield e Hertfordshire hanno risolto uno dei più grandi misteri nel campo astronomico che riguarda i quasar, gli oggetti più luminosi e potenti dell'Universo. Secondo lo studio pubblicato su «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» i quasar si accendono per la collisione delle galassie. Quando due galassie si scontrano, le forze gravitazionali spingono enormi quantità di gas verso buchi neri supermassicci al centro del sistema di galassie in collisione. Poco prima che il gas viene consumato dal buco nero, rilascia quantità straordinarie di energia sotto forma di radiazione, dando origine a un quasar. È probabile che la Via Lattea sperimenti il proprio quasar quando si scontrerà con la galassia di Andromeda tra circa 5 miliardi di anni.

Scoperte per la prima volta 60 anni fa, i quasar possono essere luminose come un trilione di stelle racchiuse in un volume delle dimensioni del nostro sistema solare. Nel corso dei decenni da quando sono stati osservati per la prima volta, ciò che potrebbe innescare un’attività così potente è rimasto un mistero.

Il nuovo lavoro, svolto osservando 48 galassie che ospitano quasar e confrontandole con più di 100 galassie senza quasar, ha ora rivelato che si tratta di una conseguenza della collisione delle galassie. Le collisioni sono state scoperte quando i ricercatori, utilizzando osservazioni di immagini profonde dal telescopio Isaac Newton alla Palma, hanno osservato la presenza di strutture distorte nelle regioni esterne delle galassie che ospitano i quasar.

La maggior parte delle galassie ha al centro buchi neri supermassicci. Contengono anche notevoli quantità di gas, ma il più delle volte questo gas orbita a grandi distanze dai centri delle galassie, fuori dalla portata dei buchi neri. Le collisioni tra galassie spingono il gas verso il buco nero al centro della galassia; poco prima di essere consumato dal buco nero, il gas rilascia quantità straordinarie di energia sotto forma di radiazione, che dà origine alla caratteristica luminosità dei quasar. L’accensione di un quasar può avere conseguenze drammatiche per intere galassie: può espellere il resto del gas della galassia, impedendo alla galassia di formare nuove stelle miliardi di anni nel futuro.

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È la prima volta che si ottiene un campione di quasar di queste dimensioni con questo livello di sensibilità. Confrontando le osservazioni di 48 quasar e delle loro galassie ospiti con immagini di oltre 100 galassie non quasar, i ricercatori hanno concluso che le galassie che ospitano quasar hanno circa tre volte più probabilità di interagire o scontrarsi con altre galassie.

Lo studio è un importante passo avanti nella nostra comprensione di come questi potenti oggetti vengono attivati e alimentati. Secondo Clive Tadhunter del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Sheffield «i quasar sono uno dei fenomeni più estremi nell’Universo, e ciò che vediamo probabilmente rappresenterà il futuro della nostra galassia, la Via Lattea, quando si scontra con la galassia di Andromeda tra circa cinque miliardi di anni. È emozionante guardare questi eventi e finalmente capire perché accadono, ma si spera che la Terra non si avvicinerà a uno di questi eventi apocalittici per un bel po’ di tempo». I quasar sono importanti per gli astrofisici perché, grazie alla loro luminosità, risaltano a grandi distanze e sono quindi agiscono come fari delle prime epoche nella storia dell’Universo. Jonny Pierce, ricercatore all’Università dell’Hertfordshire, spiega che «una delle principali motivazioni scientifiche per il James Webb Space Telescope della NASA era studiare le prime galassie dell’Universo, e Webb è in grado di rilevare la luce dai quasar più vicini. distante, emesso quasi 13 miliardi di anni fa. I quasar giocano un ruolo chiave nella nostra comprensione della storia dell’Universo, e forse anche del futuro della Via Lattea».

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