Nuove osservazioni su galassie antichissime hanno permesso di individuare la materia prima che ha fatto crescere immensi buchi neri al loro interno.
Utilizzando il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO, in Cile, gli astronomi hanno osservato galassie primordiali, nate circa 12,5 miliardi di anni fa e distanti ora l’equivalente numero in anni luce. Sono tra le prime galassie dell’universo, che secondo le stime si sarebbe formato 13,4 miliardi di anni fa.
Attorno a queste galassie sono stati scoperti “serbatoi” di gas freddo, che potrebbero spiegare come si sono formati i buchi neri supermassicci al loro interno. Ogni galassia, infatti, compresa la nostra, ospita nel suo nucleo un buco nero di dimensioni mostruose, pari a milioni o miliardi di volte la massa del Sole.
Gli astrofisici si interrogano da tempo sulla genesi e sulla crescita di questi enormi buchi neri ed ora la scoperta di ingenti quantità di gas attorno alle galassie potrebbe risolvere il mistero: tali gas infatti sono un ottimo “alimento” per nutrire i famigerati divoratori cosmici.
“Siamo ora in grado di dimostrare, per la prima volta, che le galassie primordiali hanno abbastanza cibo nel loro ambiente per sostenere sia la crescita dei buchi neri supermassicci che una vigorosa formazione di stelle”, afferma Emanuele Paolo Farina, dell’Istituto Max Planck per l’astronomia a Heidelberg, in Germania, a capo della ricerca pubblicata oggi su The Astrophysical Journal. “Questa informazione aggiunge un pezzo fondamentale al puzzle che gli astronomi stanno costruendo per spiegarsi come si siano formate le strutture cosmiche più di 12 miliardi di anni fa.”
Il team capitanato dall’italiano ha studiato in particolare i quasar, oggetti estremamente luminosi alimentati da buchi neri supermassicci che risiedono al centro di enormi galassie. Lo studio ha esaminato 31 quasar, che vengono visti com’erano più di 12,5 miliardi di anni fa, in un momento in cui l’Universo aveva solo circa 870 milioni di anni.
Gli astronomi hanno scoperto che 12 quasar erano circondati da enormi serbatoi di gas: aloni di idrogeno gassoso, freddo e denso, che si estendevano per 100000 anni luce dal buco nero centrale e con miliardi di volte la massa del Sole.
L’equipe, proveniente da Germania, Stati Uniti, Italia e Cile, ha anche scoperto che questi aloni di gas sono strettamente legati alle galassie, fornendo la fonte di cibo perfetta per sostenere sia la crescita dei buchi neri supermassicci sia la vigorosa formazione stellare.
La ricerca è stata possibile grazie alla superba sensibilità di MUSE, (o Multi Unit Spectroscopic Explorer), installato sul VLT dell’ESO, che Farina afferma essere “un punto di svolta” nello studio dei quasar.
“Nel giro di poche ore per oggetto, siamo stati in grado di scavare a fondo nei dintorni dei più grandi e voraci buchi neri presenti nel giovane Universo”, aggiunge. Mentre i quasar sono luminosi, i serbatoi di gas intorno a loro sono molto più difficili da osservare. Ma MUSE riesce a rilevare il debole bagliore dell’idrogeno gassoso degli aloni, permettendo agli astronomi di rivelare finalmente le scorte di cibo che alimentano i buchi neri supermassicci nell’Universo primordiale.
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