Recentemente, un team internazionale di astronomi ha scoperto il più grande getto radio mai osservato nell’universo primordiale, che si estende per circa 200.000, una dimensione doppia rispetto al diametro della nostra Via Lattea, e sembrerebbe essere stato emesso da un quasar distante.
La scoperta è stata possibile grazie all’utilizzo combinato di diversi telescopi, tra cui il Low Frequency Array (LOFAR), il Gemini North Telescope e il Hobby Eberly Telescope.
I quasar sono nuclei galattici estremamente luminosi alimentati da buchi neri supermassicci che accrescono materia, e durante questo processo, possono emettere potenti getti di particelle ad alta energia che si propagano nello spazio intergalattico. Sebbene tali getti siano comuni nell’universo locale, la loro rilevazione nell’universo primordiale è stata finora rara a causa delle difficoltà osservative legate alle grandi distanze e all’interferenza del fondo cosmico a microonde.
La scoperta di questo getto radio eccezionalmente esteso offre nuove prospettive sulla formazione e l’evoluzione delle prime galassie e dei loro buchi neri centrali, sicuramente, analizzando le proprietà del quasar e del suo getto, gli astronomi sperano di comprendere meglio i meccanismi che regolano la crescita dei buchi neri supermassicci e il loro impatto sull’ambiente galattico circostante.
Questa scoperta, come accennato in precedenza, rappresenta un passo significativo nella nostra comprensione dell’universo primordiale e apre nuove strade per future ricerche sull’interazione tra buchi neri supermassicci e le loro galassie ospiti nelle prime fasi della storia cosmica.
Il quasar e il suo getto radio: un fenomeno straordinario
Il protagonista di questa scoperta è un quasar situato a miliardi di anni luce dalla Terra, il cui buco nero centrale emette un getto radio di dimensioni mai osservate prima in un’epoca così remota. I quasar, tra gli oggetti più luminosi e potenti dell’universo, sono alimentati dall’accrescimento di enormi quantità di materia nei buchi neri supermassicci, fenomeno che genera radiazione intensa e, in alcuni casi, l’espulsione di getti di particelle relativistiche.
La particolarità di questo quasar risiede nelle sue eccezionali dimensioni e nella straordinaria estensione del getto radio, che raggiunge i 200.000 anni luce, un valore sorprendente, considerando che l’universo era molto più giovane quando il getto si è formato.
La presenza di strutture così vaste nell’universo primordiale suggerisce che la formazione dei buchi neri supermassicci e la loro influenza sull’ambiente circostante possano essere processi più rapidi e potenti di quanto si pensasse.
Come è stato osservato il getto radio
Come detto in precedenza, l’individuazione di questo colossale getto radio è stata resa possibile grazie all’uso combinato di diversi strumenti astronomici, ma il LOFAR (Low Frequency Array), una rete di radiotelescopi distribuiti in Europa, è stato fondamentale per rilevare le emissioni radio a bassa frequenza provenienti dal getto. Questo strumento è particolarmente adatto a identificare le emissioni di getti radio molto lontani, poiché è in grado di captare lunghezze d’onda che attraversano il gas intergalattico senza essere assorbite in modo significativo.
Oltre ai dati raccolti da LOFAR, il Gemini North Telescope e il Hobby Eberly Telescope hanno fornito osservazioni complementari nel visibile e nell’infrarosso, consentendo agli astronomi di determinare la distanza del quasar e di analizzarne le proprietà fisiche.
L’integrazione di dati provenienti da diversi telescopi è fondamentale per studiare oggetti così lontani, infatti le emissioni radio a bassa frequenza rivelano la struttura estesa del getto, mentre le osservazioni ottiche e infrarosse permettono di caratterizzare il quasar e il suo buco nero centrale, un approccio multidisciplinare che ha permesso di ottenere una visione più completa del fenomeno e di stimare con precisione l’energia rilasciata nel getto.
Implicazioni per la cosmologia e l’evoluzione delle galassie
La scoperta di un getto radio così esteso in un’epoca cosmica così remota ha implicazioni profonde per la nostra comprensione dell’evoluzione dell’universo, con i quasar che sono noti per il loro ruolo nella crescita delle galassie e nella regolazione della formazione stellare attraverso il processo di “feedback”.
Il fatto che un quasar primordiale possa generare un getto di questa scala suggerisce che l’interazione tra buchi neri supermassicci e le loro galassie ospiti fosse già molto attiva nelle fasi iniziali della storia cosmica, e potrebbe spiegare perché alcune galassie nell’universo moderno abbiano cessato di formare stelle, essendo state private del gas necessario per la formazione stellare da getti simili a quello appena scoperto.
Oltre a quanto precedentemente detto, questa scoperta offre nuovi indizi sulla velocità con cui i buchi neri supermassicci crescono e influenzano il loro ambiente, del resto la presenza di un getto così imponente implica che il buco nero centrale del quasar stesse già accrescendo materia a un ritmo straordinario, suggerendo che questi oggetti possano raggiungere masse enormi in tempi molto più brevi di quanto ipotizzato in passato.
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