UN squadra di astronomi ha scoperto una coppia di quasar proprio in fase di fusione 900 milioni di anni dopo il Big Bang. Questi quasar non sono solo i più distanti mai trovati, ma sono anche i primi scoperti del periodo di formazione dell’Universo chiamato Alba Cosmica. La scoperta, i cui dettagli sono pubblicati questo lunedì in un articolo sulla rivista The Astrophysical Journal Letters, è stata effettuata con i dati degli osservatori internazionali Gemini e Subaru.
Dal primo momento dopo il Big Bang, il L’universo si è espanso, il che significa che l’Universo primordiale era considerevolmente più piccolo e che le galassie che si formarono presto avevano maggiori probabilità di interagire e fondersi.
Le fusioni tra Galaxy hanno alimentato il formazione di quasar, nuclei galattici quelli estremamente luminosi in cui gas e polvere che cadono in un buco nero supermassiccio centrale emettono enormi quantità di luce. Pertanto, osservando il universo primordiale, gli astronomi si aspettavano di trovare numerose coppie di quasar in stretta vicinanza l’una all’altra man mano che le loro galassie ospiti si fondevano. Ma finora non ne hanno trovato nessuno.
Con l’aiuto diil telescopio Gemini Nord, In una delle due sedi dell’Osservatorio Internazionale Gemini, un team di astronomi ha scoperto una coppia di quasar in fusione osservati 900 milioni di anni dopo il Big Bang. Non solo si tratta della coppia di quasar in fusione più distante mai trovata, ma è anche la prima coppia confermata nel periodo della storia dell’Universo conosciuto come Alba Cosmica, che va da circa cinquanta milioni di anni a un miliardo di anni dopo la Grande Galassia. Scoppio.
In questo periodo cominciarono ad apparire le prime stelle e galassie, che diedero inizio a nuova era nella formazione del cosmo conosciuta come l’Epoca della Reionizzazione in cui la luce ultravioletta delle prime stelle, galassie e quasar si diffonde attraverso il cosmo, interagendo con il mezzo intergalattico e privando gli atomi di idrogeno primordiali dell’Universo dei loro elettroni in un processo noto come ionizzazione.
Questa epoca fu un momento critico nella storia dell’Universo che segnò la fine dell’era oscura cosmica e diede origine alle grandi strutture che osserviamo oggi nel nostro Universo locale.
Studi con spettrografi
Per comprendere il ruolo svolto dai quasar nell’epoca della reionizzazione, gli astronomi devono trovare e studiare i quasar che popolarono questa antica e lontana epoca. Finora sono stati scoperti circa 300 quasar dell’epoca della reionizzazione, ma nessuno di loro è stato trovato in coppia. La scoperta è stata “pura casualità”, riconosce Yoshiki Matsuoka, astronomo dell’Università di Ehime (Giappone) e autore principale dell’articolo. È successo mentre stavo rivedendo le immagini dei candidati quasar scattate con la Hyper Suprime-Cam del telescopio Subaru.
Per confermare la scopertail team ha continuato con gli spettrografi dei telescopi Subaru e Gemini North, che, scomponendo la luce proveniente da una sorgente nelle sue lunghezze d’onda componenti, ci hanno permesso di caratterizzare la natura della coppia di quasar e delle galassie che li ospitano. “Quello che abbiamo imparato dalle osservazioni è che i quasar sono troppo deboli per rilevarli nel vicino infrarosso, anche con uno dei più grandi telescopi sulla Terra”, spiega Matsuoka.
Ciò ha permesso al team di stimare che parte della luce rilevata nella gamma di lunghezze d’onda ottiche non proviene dai quasar stessi, ma dalla formazione stellare che avviene nelle galassie che li ospitano. Il team ha anche scoperto che i due buchi neri hanno un massa cento milioni di volte maggiore di quella del Sole. Ciò, insieme alla presenza di un ponte gassoso che si estende tra i due quasar, suggerisce che essi e le galassie che li ospitano stiano attraversando una fusione su larga scala. “L’esistenza dei quasar che si uniscono nell’epoca della Reionizzazione era stata anticipata da molto tempo. Ora è stata confermata per la prima volta”, conclude.
