Affascinante l’immagine artistica che vuole rappresentare due Quasar generati da due buchi neri talmente tanto vicini da impatto inevitabile.
Ma vediamo in dettaglio la scoperta.
Utilizzando una suite di telescopi spaziali e terrestri , tra cui due osservatori Maunakea alle Hawaii, il WM Keck Observatory e il Gemini North, i ricercatori hanno scoperto la coppia di buchi neri incorporati in due galassie che si sono fuse quando l’Universo aveva appena 3 miliardi di anni.
Lo studio, condotto dall’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, è pubblicato nel numero di oggi della rivista Nature.
Trovare un tale sistema è difficile a causa dell’enorme distanza che limita la capacità di distinguere individualmente due buchi neri così vicini tra loro. Ma in questa particolare combinazione, chiamato J0749+2255, entrambi i buchi neri sono in preda a una frenesia alimentare, divorando gas e polvere che si sono riscaldati a temperature così elevate che il duo ha prodotto un enorme spettacolo pirotecnico. Questa attività è chiamata quasar, un fenomeno che si verifica quando i buchi neri emettono un’enorme quantità di luce attraverso lo spettro elettromagnetico mentre festeggiano.
J0749+2255 è molto insolito perché il sistema non ha uno, ma due quasar che sono attivi contemporaneamente e sono abbastanza vicini da fondersi.
“Non vediamo molti doppi quasar in un’epoca così primordiale nell’Universo ed è eccitante”, ha detto lo studente laureato Yu-Ching Chen dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, autore principale dello studio.
L’osservatorio spaziale Gaia dell’ESA (Agenzia spaziale europea) ha rilevato per primo il doppio quasar irrisolto, catturando immagini che indicano due fari di luce strettamente allineati nel giovane Universo. Chen e il suo team hanno quindi utilizzato il telescopio spaziale Hubble della NASA per verificare che i punti di luce provenissero effettivamente da una coppia di buchi neri supermassicci .
Alle prime osservazioni sono seguite altre a più lunghezze d’onda; utilizzando la seconda generazione di Keck Observatory Near-Infrared Camera (NIRC2) abbinata al suo sistema di ottica adattiva, così come Gemini North, l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e la rete di radiotelescopi Very Large Array nel New Mexico, i ricercatori hanno escluso che il doppio quasar fosse il frutto di un’illusione ottica prodotta dalla lente gravitazionale.
Poiché i telescopi scrutano nel lontano passato, questo doppio quasar probabilmente non esiste più. Negli ultimi 10 miliardi di anni, le loro galassie ospiti si saranno probabilmente fuse in una gigantesca galassia ellittica, come quelle viste oggi nell’Universo locale mentre dei buchi neri non ci sarà più traccia, forse inghiottiti in un enorme buco nero ancora supermassiccio.
Così potrebbe essere accaduto alla vicina galassia ellittica gigante, M87, che ha un mostruoso buco nero che pesa 6,5 miliardi di volte la massa del nostro Sole. Forse questo buco nero è cresciuto da una o più fusioni di galassie negli ultimi miliardi di anni.
Ci sono prove crescenti che le grandi galassie si formano attraverso fusioni. Sistemi più piccoli si uniscono per formare sistemi più grandi e strutture sempre più estese. Un processo che dovrebbe favorire la fusione dei rispettivi buchi neri.
“Conoscere la popolazione progenitrice dei buchi neri alla fine ci parlerà dell’emergere di buchi neri supermassicci nell’universo primordiale e di quanto frequenti potrebbero essere queste fusioni”, ha detto Chen.
“Stiamo iniziando a scoprire la punta dell’iceberg della prima popolazione binaria di quasar”, ha detto il coautore Xin Liu dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign. “Questa è l’unicità di questo studio. Ora sappiamo che questa popolazione esiste, ed abbiamo sperimentato un metodo per identificare i doppi quasar che sono separati da dimensioni inferiori a quelle di una singola galassia”.
