La formazione di un Quasar binario

I quasar, a lungo interpretati in vari modi, sono oggi considerati i nuclei centrali di galassie. Essi sono estremamente luminosi e rappresentano la zona che circonda buchi neri galattici super-massicci in piena attività. Ne sono stati scoperti anche alcuni doppi che rappresentano coppie di buchi neri legati tra loro dalla gravità reciproca. S’ipotizzava che la loro origine fosse dovuta alla fusione di due galassie, ma non si era mai assistito in diretta al fenomeno. Almeno, fino ad oggi…

Le immagini di un quasar doppio, riprese con il telescopio Magellan in Cile, mostrano chiaramente due galassie distinte che si stanno unendo, come indicano chiaramente le “code” di materia prodotte dalle forze mareali introdotte dalla reciproca attrazione gravitazionale. Questa è la prima volta che si vede un quasar doppio, connesso proprio alla fase di unione tra due galassie.

L’immagine di Magellan che mostra chiaramente i due quasar (al centro) con le due “code” mareali (quella di sinistra verso l’alto e quella di destra –meno nitida- verso il basso). Il trattino bianco ha una lunghezza di 10 secondi d’arco.

La maggior parte delle galassie contiene al proprio centro un buco nero super-massiccio. Si era quindi ipotizzato che durante le frequenti fusioni galattiche si dovessero formare buchi neri binari, specialmente nelle prime fasi di vita dell’Universo. Buchi neri di questo tipo s’identificano chiaramente quando sono attivi, ossia quando stanno catturando una grande quantità di materia e rilasciano una grande quantità di energia. Essi si rendono visibili appunto come quasar. Dato che la maggior parte delle unioni tra galassie è avvenuta in tempi molto remoti, questi oggetti sono molto lontani e la loro binarietà è difficile da risolvere.

Il quasar binario SDSS J1254+0846 fu identificato per la prima volta dalla Sloan Digital Sky Survey, una campagna osservativa di galassie, eseguita con un telescopio da 2,5 metri nel Nuovo Messico, che ha portato all’osservazione di oltre 120000 quasar. Ulteriori osservazioni erano poi state eseguite con il telescopio spaziale Chandra’s X-ray. Infine l’uso del Magellan da 6,5 metri di Las Campanas in Cile ha permesso di ottenere un’immagine profonda e una dettagliata analisi spettroscopica. Il fatto di vedere due galassie vicine però non sarebbe bastato per concludere che esse si stavano unendo (potrebbero essere state vicine solo otticamente), ma le immagini mostrano chiaramente le “code” mareali presenti in entrambi gli oggetti. Una prova definitiva di reale prossimità e interazione gravitazionale.

Le simulazioni fatte al computer indicano anche che l’unione di galassie non solo ha creato buchi neri binari, ma ha anche contribuito alla loro crescita di massa e alla formazione di quasar visibili.

Una splendida rappresentazione di unione tra due galassie. La fusione ha innescato una straordinaria nascita di nuove stelle e ha fornito “carburante” ai rispettivi super-massicci buchi neri posti al centro. L’immagine più piccola -reale- riprende i buchi neri centrali (meglio, i quasar corrispondenti) ripresi da Chandra. Pur sembrando molto vicini, essi distano 70000 anni luce uno dall’altro. I differenti colori sono dovuti alla differenza di assorbimento dei raggi X da parte del gas e della polvere che li circonda. Il blu indica un assorbimento maggiore.

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