Tsunami Galattici

Tsunami Galattici

Grazie alle osservazioni del telescopio Hubble, un team di astronomi ha scoperto enormi deflussi di materiale estremamente energetici, emanati da remoti quasar e dovuti alla vorace attività di buchi neri supermassicci. I venti dei quasar spazzano attraverso il disco galattico, tanto che una gran quantità di materiale viene allontanato violentemente verso l’esterno, creando una sorta di “tsunami galattico”. L’immensa ondata impatta sul materiale intergalattico, provocando la cessazione della formazione stellare nella galassia stessa.

I quasar sono oggetti celesti estremamente lontani, che emettono eccezionali quantità di energia: contengono, infatti, buchi neri supermassicci che si alimentano attivamente di materiale in caduta, in grado di diventare un migliaio di volte più brillante rispetto alle galassie ospiti. Man mano che i buchi neri divorano materia, il gas caldo circostante emette radiazioni intense, creando un quasar. Possenti venti galattici, dovuti alla pressione di radiazione nelle vicinanze del buco nero, trascinano materiale lontano dal centro galattico. Questi deflussi contengono particelle accelerate a velocità estreme, prossime a quella della luce. “Nessun altro fenomeno porta con sè più energia. Nel corso di un periodo di vita di una decina di milioni di anni, i deflussi producono una quantità di energia un milione di volte superiore rispetto a quella di un lampo gamma”, spiega Nahum Arav del Virginia Tech a Blacksburg, Virginia. “I venti spingono via ogni anno una massa pari a centinaia di volte quella del Sole”.

I venti dei quasar spazzano attraverso il disco della galassia: il materiale, che altrimenti potrebbe andare a formare nuove stelle, viene allontanato dalla galassia, provocando la cessazione della formazione stellare. La radiazione spinge gas e polveri a distanze maggiori del previsto, creando così una sorta di “tsunami galattico”. Man mano che questa immensa ondata impatta sul materiale intergalattico, la temperatura nel fronte d’urto raggiunge valori di milioni di gradi, inducendo il gas a brillare in banda X, così come in ampie regioni dello spettro elettromagnetico. Simulazioni numeriche relative all’evoluzione galattica suggeriscono che simili deflussi possano spiegare alcuni importanti misteri cosmologici, ad esempio il motivo per cui vi sia una relazione tra la massa di una galassia e la massa del suo buco nero centrale, o perché vi siano così poche grandi galassie nel cosmo. Lo studio dimostra che i potenti deflussi emessi dai quasar dovevano essere frequenti nel giovane Universo.

Gli astronomi hanno studiato i deflussi di 13 quasar e sono stati in gradi di calcolare la velocità estrema del gas accelerato dal vento galattico, analizzando lo spettro della luce emessa dal gas brillante. Oltre a misurare i quasar più energetici mai osservati, il team ha scoperto un deflusso che accelera più velocemente di ogni altro, passando da una velocità di circa 69 milioni di chilometri all’ora a una velocità di 74 milioni di chilometri all’ora, in un periodo di appena tre anni. Secondo gli scienziati l’accelerazione del deflusso continuerà ad aumentare nel tempo. “Le osservazioni di Hubble nell’ultravioletto ci permettono di seguire l’intero range di emissione di energia dai quasar, dal gas più freddo fino al gas estremamente caldo, altamente ionizzato nei venti più massicci”, spiega Gerard Kriss dello Space Telescope Science Institute a Baltimora. “Simili potenti deflussi possono fornirci nuovi indizi sul nesso tra la crescita di un buco nero supermassiccio centrale e lo sviluppo dell’intera galassia che lo ospita”. Gli studi relativi alla scoperta sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal.

Nell’immagine rappresentazione artistica di una remota galassia con un quasar attivo al suo centro
CREDITS: NASA, ESA, and N. Arav (Virginia Tech)

https://hubblesite.org/contents/news-releases/2020/news-2020-10