Il telescopio James Webb ha rilevato la luce stellare di due galassie che ospitano quasar formati 860 milioni di anni dopo il Big Bang.

Secondo uno studio pubblicato ieri sulla rivista Nature, un gruppo di ricercatori internazionale ha osservato per la prima volta la radiazione di origine stellare proveniente da due galassie ospitanti quasar, la cui formazione risale a meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang. Si tratta di buchi neri con masse vicine a un miliardo di volte quella del Sole. La scoperta è stata possibile grazie alle osservazioni nello spettro dell’infrarosso da parte del James Webb Space Telescope (JWST). I ricercatori sono stati in grado di determinare sia la massa delle galassie che ospitano i quasar, sia la massa di questi ultimi.

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I dettagli dello studio

In ordine da sinistra a destra, l’immagine completa, quella del quasar e quella della galassia ospite dopo aver sottratto la luce del quasar. In ogni pannello è indicata la scala dell’immagine in anni luce. Crediti: Ding, Onoue, Silverman, et al., Immagine JWST NIRCam 3,6 μm di HSC J2236+0032.

I quasar in question sono stati scoperti in una survey del Subaru Telescope collocato sulla cima del vulcano Mauna Kea sull’isola Hawaii. Prima del JWST, il telescopio spaziale Hubble era in grado di rilevare galassie ospiti di quasar luminosi quando l’universo aveva poco meno di 3 miliardi di anni.

Solo pochi mesi dopo che il JWST è entrato in funzione, il team ha osservato i quasar HSC J2236+0032 e HSC J2255+0251, così come apparivano quando l’universo aveva circa 860 milioni di anni. In genere è molto difficile rilevare la luce di una galassia che ospita un quasar, infatti la luminosità relativamente bassa dei quasar in questione li ha resi degli obiettivi primari per osservare le loro galassie.

I due quasar sono stati catturati a lunghezze d’onda infrarosse di 3.56 e 1.50 micron con lo strumento NIRCam di JWST. La luce di J2236+0032 è stata vista anche da NIRSPEC di JWST. Le analisi fotometriche hanno scoperto che queste due galassie sono particolarmente massicce, con masse pari a 130 e 34 miliardi di volte quella solare.

Le misure della velocità del gas in prossimità dei quasar suggerisce che i buchi neri che li alimentano sono 1.4 e 0.2 miliardi di volte la massa del Sole. In fine, si è constatato che il rapporto tra la massa del buco nero e quello della galassia ospite è simile a quello delle galassie nel passato più recente. Ciò rappresenta una sfida per i modelli dell’evoluzione delle galassie e dei loro buchi neri centrali.

Fonti: W. M. Keck Observatory, MPG

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