Una coppia di quasar che si fondono rivela i segreti degli albori dell’universo

Un team di astronomi ha scoperto i centri più distanti di fusione di galassie mai visti quando l’universo aveva meno di un miliardo di anni. Una coppia di centri galattici attivi, chiamati quasar, è l’unica coppia confermata osservata durante l’alba cosmica.

Le due galassie estremamente rosse sono state osservate da un team utilizzando la Hyper Suprime-Cam del telescopio Subaru con uno spostamento verso il rosso di z = 6,05 (suggerendo che fossero viste come erano più di 12 miliardi di anni fa). Per lo spettatore medio, questi oggetti non sembrano speciali: pochi deboli punti rossi in un’immagine abbagliante con galassie e stelle più vicine. Ma l’imaging spettroscopico degli oggetti ha aiutato i ricercatori a determinare che la coppia di quasar era la fonte della luce. Era la ricerca del team pubblicato In Astrophysical Journal Letters e A carta accoppiata È stato accettato per la pubblicazione sulle riviste AAS.

“Ci sono alcune centinaia di quasar ora conosciuti nell’universo primordiale, ma nessuno è stato trovato in coppia”, ha detto a Gizmodo in una e-mail Yoshiki Matsuoka, astronomo dell’Università giapponese di Ehime e autore principale dello studio. “Ciò va contro le aspettative ingenue della teoria cosmologica standard, che suggerisce che l’universo si è evoluto attraverso fusioni ricorrenti di galassie, che porterebbero naturalmente a molte coppie di quasar che si fondono osservate in tutto l’universo”.

“La nostra scoperta fornisce la prima prova che una coppia del genere esisteva effettivamente all’alba cosmica”, ha aggiunto Matsuoka. “Sostiene l’idea che l’universo si sia evoluto attraverso fusioni”.

IL Alba cosmica È il periodo di tempo all’inizio dell’universo in cui si formarono le prime sorgenti luminose. Questo periodo durò da circa 50 milioni di anni dopo il Big Bang fino a quando l’universo aveva un miliardo di anni (oggi ha circa 13,77 miliardi di anni). Da tempo ci si aspettava di vedere i quasar nell’universo primordiale, quindi l’osservazione diretta di essi è benvenuta.

Al centro di questi quasar ci sono i buchi neri, regioni dello spaziotempo con campi gravitazionali così intensi che nemmeno la luce può sfuggire. Ciò significa che i buchi neri sono il luogo in cui tutti gli strumenti di cognizione astrofisica smettono di avere energia, lasciando il posto a teorie e simulazioni astrofisiche. La massa di ciascun buco nero in ciascun quasar è circa 100 milioni di volte la massa del nostro Sole. Poiché le masse dei buchi sono quasi identiche, Matsuoka ha detto che il team li chiama gemelli.

“Sebbene sia solo il primo e unico caso, i risultati attuali indicano che i buchi neri e le galassie massicce si sono effettivamente evoluti attraverso fusioni tra loro”, ha detto Matsuoka. “Supporta il nostro modello standard di come si è evoluto l’universo, sotto l’influenza di una forte gravità che influenza ogni parte della materia”.

Nuovi occhi nel cielo – come il tanto atteso Osservatorio Vera Rubin in Cile – riveleranno più parti del cielo meridionale in tempo reale, aiutando gli astronomi a classificare gli oggetti vicini e lontani. L’ultimo team propone anche osservazioni della coppia di quasar utilizzando il telescopio spaziale Webb, per chiarire la natura del gas che scorre attraverso i nuclei delle galassie e come il suo gas può far posto alle stelle.