I quasar sono tra i fuochi d’artificio più luminosi dell’universo e sono a tutti gli effetti dei buchi neri di dimensioni davvero enormi. Alcuni possono raggiungere la dimensione del nostro sistema solare. Il nome deriva dal fatto che questi oggetti, la cui natura è stata controversa fino ai primi anni ottanta, furono inizialmente scoperti come potenti sorgenti radio, la cui controparte ottica risultava puntiforme come una stella. Il termine quasar fu coniato dall’astrofisico Hong-Yee Chiu nel 1964. Sparsi in tutto il cielo, risplendono con la potenza di oltre 100 miliardi di stelle. Essi sono abbaglianti per un tempo relativamente breve – su scale temporali cosmiche. Questo perché sono alimentati da voraci buchi neri supermassicci che divorano molto gas e polvere che viene riscaldata a temperature elevate.
La caratteristica dei quasar di essere “fugaci” ha aiutato gli astronomi a trovare due quasar in rotta di collisione tra loro. Essi sono incorporati all’interno di una coppia di galassie che si sono scontrate l’una con l’altra 10 miliardi di anni fa. È raro trovare un duo così dinamico nell’universo lontano. Il rilevamento fornisce indizi su quanto fosse instabile il cosmo molto tempo fa, quando le galassie si scontravano più frequentemente e i buchi neri erano gonfi di materia degli incontri ravvicinati.
Poiché i due quasar tremolano a velocità diverse mentre il loro afflusso di combustibile aumenta e diminuisce, sono stati identificati come un’attività insolita che si svolge nello spazio. Hubble ha ingrandito e risolto chiaramente la coppia, così come le loro galassie ospiti.
L’universo primordiale era un luogo turbolento in cui le galassie spesso si scontravano e si fondevano insieme. Utilizzando il telescopio spaziale Hubble della NASA e altri osservatori spaziali e terrestri, gli astronomi che studiano questi sviluppi hanno fatto una scoperta inaspettata e rara: una coppia di quasar legati gravitazionalmente, entrambi ardenti all’interno di due galassie che si fondono. Esistevano quando l’universo aveva solo 3 miliardi di anni.
I quasar sono oggetti luminosi alimentati da voraci buchi neri super massicci che emettono violente fontane di energia mentre si riempiono di gas, polvere e qualsiasi altra cosa alla loro portata gravitazionale.
“Non vediamo molti doppi quasar in questo primo momento nell’universo. Ed è per questo che questa scoperta è così eccitante”, ha dichiarato Yu-Ching Chen dell’Università dell’Illinois in Urbana-Champaign, autore principale di questo studio.
Trovare quasar binari costituisce un’area di ricerca relativamente nuova che si è appena sviluppata negli ultimi 10-15 anni. I nuovi potenti osservatori di oggi hanno permesso agli astronomi di identificare i casi in cui due quasar sono attivi contemporaneamente e sono abbastanza vicini da fondersi.
Ci sono prove crescenti che le grandi galassie si formano attraverso fusioni. Sistemi più piccoli si uniscono per formare sistemi più grandi e strutture sempre più grandi. Durante quel processo dovrebbero formarsi coppie di buchi neri super massicci all’interno delle galassie in fusione. “Conoscere la popolazione progenitrice dei buchi neri alla fine ci parlerà dell’emergere di buchi neri super massicci nell’universo primordiale e di quanto frequenti potrebbero essere queste fusioni”, ha detto Chen.
Questa ricerca ha richiesto la potenza combinata del telescopio spaziale Hubble della NASA e del telescopio W.M. Osservatori Keck alle Hawaii. Anche le osservazioni a più lunghezze d’onda dell’Osservatorio internazionale Gemini alle Hawaii, del Karl G. Jansky Very Large Array della NSF nel New Mexico e dell’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA hanno contribuito a comprendere il duo dinamico. E, va sottolineato che l’osservatorio spaziale Gaia dell’ESA (Agenzia spaziale europea) ha contribuito a identificare questo doppio quasar.
Hubble mostra, inequivocabilmente, che si tratta davvero di una vera coppia di buchi neri super massicci e non di due immagini dello stesso quasar create da una lente gravitazionale in primo piano. E, Hubble mostra una caratteristica la distorsione provocata dalla gravità che distorce la forma delle galassie formando due code di stelle.
di Eleonora Marino