Che cosa c’è in un nome, si chiedeva scettica la Giulietta di Shakespeare – riferendosi a dire il vero a un cognome, quello del suo amatissimo Romeo Montecchi. A volte, però, in un nome può esserci davvero tanto. Prendete Nāpōwawāʻenakaulua, il nome che è stato dato alla più antica e distante coppia compatta di quasar a oggi nota. In ‘Ōlelo Hawaiʻi, la lingua indigena hawaiiana, combina l’indicatore di plurale Nā e la sillaba Pō (oscurità insondabile e potente) per rappresentare, appunto, la coppia di buchi neri supermassicci, seguite da Wawā (reincarnazione o procreazione) ed ʻEna (splendore del calore) a raffigurare la radiazione luminosa emessa dalla materia che cade verso i buchi neri, e infine Kaulua (doppio, o coppia), a sottolineare che si tratta d’un sistema binario.
Immagine artistica di Nāpōwawāʻenakaulua, la coppia compatta di quasar più antica mai osservata. I quasar sono buchi neri supermassicci in fase di alimentazione attiva che emettono enormi quantità di energia e sono qui rappresentati come due sorgenti luminose estremamente brillanti all’interno della bolla centrale. Crediti: International Gemini Observatory/NoirLab/Nsf/Aura/P. Marenfeld/M. Zamani
A dare alla coppia il suggestivo nome – certo più di J1602+4228AB, la sigla che identifica l’oggetto nei cataloghi astronomici – è stato Larry Kimura del Ka Haka ʻUla O Keʻelikōlani, il college di lingua hawaiiana dell’Università delle Hawaii, nell’ambito del programma A Hua He Inoa (Ahhi), guidato dallo ʻImiloa Astronomy Center delle Hawaii e dal Ka Haka ʻUla O Keʻelikōlani, che si avvale delle pratiche tradizionali di denominazione e collabora spesso con studenti, insegnanti e membri della comunità che parlano correntemente la lingua hawaiiana.
E con le Hawaii, questa coppia di quasar, ha un legame non da poco: è infatti usando lo spettrografo nel vicino infrarosso Gnirs montato sul telescopio Gemini North dell’osservatorio che sorge sulla vetta del vulcano Maunakea – alle Hawaii, appunto – che un team guidato da Silvia Onorato, astrofisica originaria di Bagheria oggi ricercatrice postdoc all’International Gemini Observatory, è riuscito a “risolvere” la coppia, ovvero a distinguere i due quasar come entità separate. Un’osservazione ai limiti del virtuosismo: le due sorgenti ‘A’ e ‘B’ di J1602+4228 sono talmente vicine tra loro, e J1602+4228B è talmente debole, che distinguerle da terra è praticamente impossibile. Solo un tempismo perfetto e le condizioni meteorologiche ideali presenti la notte dell’osservazione – quella fra il 2 e il 3 maggio 2025 – sul Maunakea hanno permesso al team di portare a termine quest’impresa scientifica.
«Siamo stati davvero fortunati a poter recuperare i dati del Gemini. Era una notte serena sul Maunakea, nel bel mezzo di violente tempeste tropicali», ricorda il principal investigator del programma osservativo, Emanuele Paolo Farina, ricercatore all’International Gemini Observatory, alla guida anche di un’altra survey – Aether, condotta con il James Webb Space Telescope, la prima a rivelare la presenza del secondo quasar – utilizzata per questo studio, del quale è coautore. «Silvia [Onorato, ndr], proprio in quel momento, si stava esercitando nelle osservazioni al telescopio. Per lei è stata un’esperienza incredibile vedere i risultati delle sue ricerche scientifiche raccolti in tempo reale».
Ulteriori osservazioni effettuate sempre al Gemini North con lo spettrografo multi-oggetto Gmos hanno poi permesso di definire con maggiore precisione le proprietà dei due quasar, riportate in un articolo, pubblicato ieri su The Astrophysical Journal Letters, al quale ha preso parte anche Roberto Decarli dell‘Inaf di Bologna.
Queste rare coppie fisiche di quasar risalenti all’alba cosmica potrebbero rappresentare indicatori fondamentali dei picchi estremi nel campo di densità della materia dell’universo primordiale. I primi miliardi di anni del tempo cosmico furono un periodo di frenetica formazione: gli aloni di materia oscura collassarono, le galassie diedero origine alla prima generazione di stelle e i primissimi buchi neri supermassicci – come appunto i due quasar della coppia – accumularono rapidamente gas e polvere, alimentando i loro nuclei galattici ed emettendo enormi quantità di luce. Le dimensioni estreme dei due buchi neri di Nāpōwawāʻenakaulua – 1,5 miliardi di masse solari uno, 400 milioni l’altro – e la distanza relativamente ridotta che li separa – 0,98 secondi d’arco, pari a poco più di 18mila anni luce – mettono in discussione gli attuali modelli di formazione delle strutture cosmiche su grande scala.
«Non esiste una spiegazione teorica definitiva sul perché uno solo di questi quasar giganti esista in una fase così precoce dell’età del nostro universo, figuriamoci due», sottolinea Onorato. «Abbiamo osservato Nāpōwawāʻenakaulua in un’epoca in cui l’universo aveva solo un tredicesimo della sua età attuale e, cosa sorprendente, i suoi buchi neri supermassicci già avevano la stessa massa di quelli che osserviamo oggi».
Per saperne di più:
- Leggi la press release del NoirLab
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “Nāpōwawā`enakaulua: a close quasar pair at cosmic dawn in the Aether survey”, di Silvia Onorato, Emanuele Paolo Farina, Roberto Decarli, Klaudia Protušová, Elia Pizzati, Debora Pelliccia, Devin S. Chu, Larry Lindsey Kimura, Leinani Lozi, Emily Peavy, Fabrizio Arrigoni-Battaia, Eduardo Bañados, Aaron J. Barth, Silvia Belladitta, Manuela Bischetti, Sarah E. I. Bosman, Hyunseop Choi, Tiago Costa, Anna-Christina Eilers, Xiaohui Fan, Simona Gallerani, Thomas R. Geballe, Anniek J. Gloudemans, Eunchong Kim, Brian C. Lemaux, Weizhe Liu, Yoshiki Matsuoka, Chiara Mazzucchelli, Atsuko Nitta, Jan-Torge Schindler, Andrew W. Stephens, Hyewon Suh, Fabian Walter, Feige Wang e Jinyi Yang