Scoperto il quasar più antico mai osservato che mostra misteriose oscillazioni: un fenomeno che potrebbe svelare come si sono formati i primi buchi neri supermassicci e illuminare i segreti dell’alba dell’Universo.
Agli albori dell’universo, appena 850 milioni di anni dopo il Big Bang, un buco nero supermassivo “divorava” materia con un’intensità straordinaria e adesso, per la prima volta, gli astronomi sono riusciti a vederlo “tremare”. Un team del MIT ha annunciato la scoperta del quasar tremolante più antico mai osservato, rilevato in quella fase dell’universo primordiale nota come “alba cosmica”. I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.
Cos’è un quasar che trema?
I quasar sono buchi neri supermassivi particolarmente voraci: inghiottono così tanta materia che l’energia emessa può superare la luminosità dell’intera galassia che li ospita. Attorno al buco nero si forma un disco di accrescimento, un vortice incandescente di gas e polvere che, alimentandosi in modo non uniforme, provoca variazioni di luminosità: il cosiddetto “tremore” o flickering. Il tremore deriva dal modo in cui il gas viene risucchiato nel buco nero e la sua analisi rivela la struttura del disco di accrescimento. Osservare questo fenomeno in un quasar così remoto è tutt’altro che semplice.
La sfida tecnica
Più un oggetto è lontano nel tempo e nello spazio, più la sua luce risulta distorta dall’espansione dell’universo, che allunga le onde elettromagnetiche verso il rosso, il c.d. red shift. Il team di Gene Leung e Anna-Christina Eilers ha dovuto osservare l’universo lontano a lunghezze d’onda infrarosse, su archi temporali molto lunghi. La svolta è arrivata grazie ai dati del telescopio spaziale NASA NEOWISE, che ha scandagliato l’intero cielo per circa 14 anni. Rielaborando l’archivio storico della missione, il team ha individuato il segnale del quasar tremolante. “Abbiamo visto il quasar tremare in modo casuale nell’arco di 14 anni, proprio come la fiamma di una candela che oscilla senza un ritmo fisso“, spiega Leung.
Un buco nero sorprendentemente maturo
La scoperta ha riservato una sorpresa: il disco di accrescimento del quasar risulta insolitamente piatto e sottile, una struttura che gli astronomi associano tipicamente a buchi neri più vicini e più vecchi, che hanno avuto molto più tempo per stabilizzarsi. Questo approfondisce un mistero già noto: come possono i buchi neri supermassivi raggiungere uno stadio così maturo nell’universo primordiale, quando le teorie fisiche prevedono sistemi ancora caotici e turbolenti? “Quello che emerge è che tutte le fasi di crescita rapida e disordinata che ci aspettiamo ogni buco nero attraversi prima o poi, avvengono in realtà molto, molto presto“, ha dichiarato Eilers. In altre parole, quando questi oggetti diventano visibili come quasar luminosi, hanno già alle spalle un’”infanzia caotica”.
Verso l’alba più profonda
Il quasar brilla quanto 12 trilioni di soli e il suo tremore ammonta a circa il 20% della luminosità totale. Il passo successivo sarà guardare ancora più indietro nel tempo cosmico, per sorprendere questi buchi neri in una fase ancora più primitiva. Solo così sarà possibile ricostruire le condizioni che hanno dato origine ai giganti oscuri che abitano il centro di ogni galassia, inclusa la nostra.
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