Pso J030947+27: come gli italiani hanno visto il blazar da record

I blazar sono tra gli oggetti piu’ luminosi dell’universo; una equipe italiana e’ riuscita nell’impresa di trovare quello, ad oggi, piu’ lontano dal nostro pianeta.

Un po’ di ripasso: i Nuclei Galattici Attivi.

I “nuclei galattici attivi” sono sicuramente gli oggetti più luminosi ed energetici dell’Universo, essendo caratterizzati da una spesso intensa emissione di luce praticamente in tutto lo spettro elettromagnetico. Per questa ragione sono osservabili anche quando estremamente lontani. Il motore di questi mostri del cosmo è un buco nero enorme, supermassiccio, tanto da poter contenere una massa pari a quella di un miliardo di soli o anche più.

Una massa tanto grande è in grado di attirare a sé una enorme dose di gas che, cadendo verso il buco nero stesso, si riscalda producendo la grandissima quantità di energia, sia di tipo meccanico che di tipo elettromagnetico (ovvero, luce), che osserviamo provenire da questi oggetti che molto spesso, anche se confinati in una regione dello spazio relativamente piccola (qualche giorno luce), possono essere più luminosi dell’intera galassia che li ospita (le cui dimensioni sono invece di svariate migliaia di anni luce).

I Blazar

Una particolare categoria di nuclei galattici attivi sono i cosiddetti blazar, che rappresentano un caso estremo tra questi mostri. Un blazar funziona esattamente come descritto sopra, cioè con un buco nero supermassiccio che sta assorbendo gas in modo estremamente efficiente, ma con l’unica differenza che, per una coincidenza puramente geometrica, lo stiamo osservando proprio lungo l’asse di rotazione del buco nero stesso. In questo modo si ha una visione diretta del jet, una emissione di plasma a velocità prossime a quella della luce, che si origina proprio nelle vicinanze del buco nero.

Questo insieme di circostanze fa sí che, grazie ad un effetto spiegabile con la teoria della Relatività, l’emissione della luce (che avviene attraverso un meccanismo chiamato di “sincrotrone”) viene fortemente amplificata la qual cosa permette di osservare questo fenomeno anche quando la galassia si trovi molto lontano, ai confini dell’Universo conosciuto.

L’equipe italiana, il lavoro svolto, i risultati

In un lavoro recente, pubblicato circa 10 giorni fa, un team di ricercatori italiani ha scoperto, utilizzando il Large Binocular Telescope, quello che fino ad ora è il blazar più distante mai osservato, situato ad un redshift di 6.1 che corrisponde ad una distanza di circa 60000 Megaparsec o, in unità forse più familiari, a circa 196 miliardi di anni luce.

E quindi dove sta l’eccezionalità, se abbiamo appena visto che questi oggetti sono i più luminosi dell’Universo? Il fatto è che, in cosmologia, “lontano” nello spazio significa anche lontano nel tempo e osservare un oggetto cosí distante significa vedere qualcosa quando l’Universo aveva “solo” 900 milioni di anni (a fronte dei 13,7 miliardi di adesso). Questo significa che il buco nero, motore di questo blazar, già era sufficientemente massiccio in un momento in cui l’Universo era piuttosto giovane: come ha fatto ad acquisire la massa sufficiente ad essere cosí luminoso in cosí poco tempo?

Questo oggetto pone anche la domanda su quanti oggetti simili si trovino a quest’epoca: conoscere meglio la popolazione di nuclei galattici attivi ci aiuterà a capire come si sono formate le prime galassie e come si sono assemblate le prime strutture che sono poi evolute nelle galassie che osserviamo oggi.

Articolo per “La Scienza Risponde” a cura di Jacopo Fritz

Bibliografia:

Belladitta, S. et al.; 2020 A&A, 635L, 7B.MUSE, 2006, https://www.azlyrics.com/lyrics/muse/supermassiveblackhole.html 

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