Spazio

Da una fusione galattica la nascita di due quasar

L’eccellente lavoro di squadra di un gruppo di astronomi che ha lavorato su dati ottenuti nelle bande X e ottica ha permesso di scoprire un quasar binario...

L’eccellente lavoro di squadra di un gruppo di astronomi che ha lavorato su dati ottenuti nelle bande X e ottica ha permesso di scoprire un quasar binario che è stato generato dall’interazione di due galassie che si trovano a circa 4,6 miliardi di anni luce da noi. Si tratta del primo caso in cui si vedono due galassie ancora per poco separate, ciascuna delle quali ospita un quasar (contrazione di quasi-stellar radio source, radiosorgente quasi stellare). I risultati delle simulazioni numeriche effettuate sulla base del modello messo a punto per verificare il risultato di questa fusione riproducono con grande precisione ciò che si sta osservando. Inoltre, risulta che questo genere di interazione tra galassie è una componente chiave dello sviluppo dei buchi neri e della formazione dei quasar nel nostro universo. Il fatto che due galassie siano vicine l’una all’altra non significa che stanno per fondersi. Ma dalle immagini ottenute con il telescopio da 6,5 metri di apertura Baade Magellan dell’osservatorio di Las Campanas (Cile) è possibile vedere gli effetti che le reciproche forze mareali inducono sulle due galassie in procinto di unirsi tra di loro. Un quasar è un oggetto celeste che visto al telescopio ha un’apparenza puntiforme, simile a una stella, e che mostra un grande spostamento verso il rosso (redshift) del suo spettro. Il consenso generale è il redshift sia di origine cosmologica, cioè il risultato della “legge di Hubble”. Questo implica che i quasar siano oggetti molto distanti e che quindi debbano emettere un’enorme quantità di energia. Infatti, i quasar sono i corpi celesti più luminosi dell'Universo e una loro caratteristica è di emettere la stessa quantità di radiazione in quasi tutto lo spettro elettromagnetico, dalle onde radio ai raggi X e gamma. Alcuni quasar mostrano rapidi cambiamenti della loro luminosità, il che implica che sono molto piccoli (un oggetto non può cambiare luminosità più velocemente del tempo che la luce impiega ad attraversarlo). Se l'interpretazione cosmologica è giusta, un quasar emette in un secondo quella che il Sole emette in 100.000 anni.

Immagine del quasar doppio SDSS J1254+0846 che si trova a circa 4,6 miliardi di anni luce da noi. In blu l’emissione X, in giallo quella ottica.

L’interpretazione più comune per spiegare la natura di questi oggetti è che si tratti di nuclei galattici che ospitano buchi neri supermassicci. Finora non erano mai stati osservati dei quasar binari in galassie che senza ombra di dubbio sono in procinto di fondersi. I buchi neri supermassicci si trovano nei nuclei della maggior parte delle galassie di grandi dimensioni. Poiché le galassie regolarmente interagiscono tra di loro e si fondono, si deve giungere alla conclusione che i buchi neri supermassicci binari dovrebbero essere stati abbastanza comuni nell'Universo, specialmente durante le sue prime fasi evolutive, quando le fusioni tra galassie erano molto più comuni.

I buchi neri supermassicci possono essere rilevati soltanto come quasar quando questi enormi oggetti collassati “risucchiano” con la loro spaventosa forza di gravità la materia circostante, un processo che libera spaventose quantità di energia in tutto lo spettro elettromagnetico. Una teoria, che riscuote un grande consenso sulla natura dei “nuclei galattici attivi” (AGN), è che l’interazione tra due galassie inneschi degli efficienti processi di accrescimento nei loro nuclei, generando dei quasar in entrambe le galassie. Poiché la maggior parte di tali fusioni sarebbe avvenuta in un lontano passato, i quasar binari e le rispettive galassie sono molto lontani e quindi di difficile osservazione da parte della maggior parte dei telescopi attualmente disponibili.

Il quasar binario, denominato SDSS J1254+0846, è stato scoperto dalla Sloan Digital Sky Survey, un programma pluriennale il cui scopo principale è quello di catalogare galassie, quasar ed altri oggetti celesti su tutta la sfera celeste. Altre osservazioni effettuate usando il telescopio orbitante per raggi X della NASA Chandra ed i telescopi degli osservatori di Kitt Peak (Arizona) e monte di Palomar (California) hanno confermato che l'oggetto è un quasar binario, mentre i dati ottici e spettroscopici ottenuti con il telescopio Baade Magellan hanno permesso di rilevare i dettagli delle due galassie in procinto di fondersi.

11 febbraio 2010 Mario Di Martino
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