In una zona remota dell’universo, due galassie sono impegnate in una guerra avvincente. Caricano ripetutamente l’una contro l’altra a velocità di 500 km/s su una violenta rotta di collisione, solo per assestare un colpo di striscio prima di ritirarsi e prepararsi per un altro round. «Per questo chiamiamo questo sistema ‘giostra cosmica’», dice Pasquier Noterdaeme, coautore dello studio pubblicato la settimana scorsa su Nature che riporta il risultato e ricercatore presso l’Istituto di astrofisica di Parigi, in Francia, e il Laboratorio franco-cileno di astronomia in Cile, facendo un paragone con lo sport medievale. Ma questi cavalieri galattici non sono realmente cavallereschi, e uno di loro ha un vantaggio decisamente sleale: usa un quasar per trafiggere l’avversario con una lancia di radiazioni.
Questa immagine, ottenuta con Alma, mostra il contenuto di gas molecolare di due galassie coinvolte in una collisione cosmica. Quella a destra ospita un quasar, un buco nero supermassiccio che sta accumulando materiale dall’ambiente circostante e rilascia intense radiazioni direttamente verso l’altra galassia. Gli astronomi hanno utilizzato lo strumento X-shooter del Vlt dell’Eso per rilevare la luce del quasar mentre attraversa un alone invisibile di gas che circonda la galassia sulla sinistra. In questo modo è stato possibile osservare i “danni” che questa radiazione provoca alla “vittima”, frammentando le sue nubi di gas e ostacolando la sua capacità di formare nuove stelle. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao)/S. Balashev e P. Noterdaeme et al.
Il quasar è il nucleo luminoso di alcune galassie lontane, alimentato da un buco nero supermassiccio, che rilascia enormi quantità di radiazioni. Sia i quasar che la fusione tra galassie erano molto più comuni nel passato: più frequenti nei primi miliardi di anni di vita dell’universo, quindi per osservarli gli astronomi scrutano il lontano passato con potenti telescopi. La luce di questa “giostra cosmica” ha impiegato oltre 11 miliardi di anni per raggiungerci, quindi la vediamo com’era quando l’universo aveva solo il 18 per cento dell’età attuale.
«Qui vediamo per la prima volta l’effetto della radiazione di un quasar direttamente sulla struttura interna del gas in una galassia altrimenti normale», spiega Sergei Balashev, primo autore dello studio e ricercatore presso l’istituto Ioffe di San Pietroburgo, in Russia. Le nuove osservazioni indicano che la radiazione rilasciata dal quasar disgrega le nubi di gas e polvere nella galassia normale, lasciando indietro solo le regioni più piccole e dense, probabilmente troppo piccole per essere in grado di formare stelle, e provocando una notevole trasformazione che lascia la galassia ferita con meno incubatrici stellari.
Ma la vittima galattica non è l’unica a essere trasformata. «Si pensa che queste fusioni», spiega Balashev, «portino enormi quantità di gas ai buchi neri supermassicci che risiedono nel centro delle galassie». Nella giostra cosmica, nuove riserve di combustibile vengono messe alla portata del buco nero che alimenta il quasar. Mentre il buco nero si alimenta, il quasar può continuare il suo attacco distruttivo.
Lo studio è stato condotto utilizzando Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e lo strumento X-shooter montato sul Vlt (Very Large Telescope) dell’Eso (Osservatorio europeo australe), entrambi situati nel deserto di Atacama in Cile. L’alta risoluzione di Alma ha aiutato gli astronomi a distinguere chiaramente le due galassie in fusione, così vicine da apparire come un singolo oggetto nelle osservazioni precedenti. Con X-shooter, i ricercatori hanno analizzato la luce del quasar mentre attraversava la galassia normale. Questo ha permesso al gruppo di lavoro di studiare come la galassia abbia sofferto a causa della radiazione del quasar in questa lotta cosmica.
Osservazioni con telescopi più grandi e potenti potrebbero rivelare di più su collisioni come questa. Come afferma Noterdaeme, un telescopio come l’Elt (Extremely Large Telescope) dell’Eso «ci consentirà sicuramente di compiere uno studio più approfondito di questo e di altri sistemi, per comprendere meglio l’evoluzione dei quasar e il loro effetto sulla galassia ospitie e su quelle vicine».
Fonte: comunicato stampa Eso
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Quasar radiation transforms the gas in a merging companion galaxy”, di Sergei Balashev, Pasquier Noterdaeme, Neeraj Gupta, Jens-Kristian Krogager, Françoise Combes, Sebastián López, Patrick Petitjean, Alain Omont, Raghunathan Srianand e Rodrigo Cuellar
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