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Il telescopio spaziale Spitzer ha scoperto quelli che sembrano essere due dei primi e più primitivi buchi neri supermassicci conosciuti. 'Abbiamo trovato quelli che sono probabilmente quasar di prima generazione, nati in un mezzo privo di polvere e nelle prime fasi dell'evoluzione', ha affermato Linhua Jiang dell'Università dell'Arizona, Tucson, autore principale di un articolo pubblicato questa settimana su Nature.
Un quasar è una regione compatta al centro di una galassia massiccia che circonda il buco nero supermassiccio centrale.
Come mostrato dall'immagine che abbiamo pubblicato oggi dalla missione Planck, la nostra galassia – e l'Universo – sono disseminati di polvere. Ma gli scienziati credono che l'universo primordiale non avesse polvere, il che dice loro che anche i quasar più primitivi dovrebbero essere privi di polvere. Ma nessuno aveva visto quasar 'puliti' fino ad ora.
Spitzer ne ha identificati due, i più piccoli mai registrati, a circa 13 miliardi di anni luce dalla Terra. I quasar, chiamati J0005-0006 e J0303-0019, sono stati svelati per la prima volta alla luce visibile utilizzando i dati dello Sloan Digital Sky Survey. Quel team di scoperta, che includeva Jiang, era guidato da Xiaohui Fan, coautore del recente articolo. Anche l'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA aveva osservato i raggi X di uno degli oggetti. Raggi X, ultravioletti e luce ottica escono dai quasar mentre il gas che li circonda viene ingerito.
'I quasar emettono un'enorme quantità di luce, rendendoli rilevabili letteralmente ai margini dell'universo osservabile', ha affermato Fan.
Questi due grafici di dati dello Spitzer Space Telescope della NASA mostrano un primitivo buco nero supermassiccio (in alto) rispetto a uno tipico. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech
Quando Jiang e i suoi colleghi hanno deciso di osservare J0005-0006 e J0303-0019 con Spitzer tra il 2006 e il 2009, i loro obiettivi non si sono distinti molto dal solito gruppo di quasar. Spitzer ha misurato la luce infrarossa dagli oggetti insieme ad altri 19, tutti appartenenti a una classe dei quasar più distanti conosciuti. Ogni quasar è ancorato a un buco nero supermassiccio che pesa più di 100 milioni di soli.
Dei 21 quasar, J0005-0006 e J0303-0019 mancavano di segni caratteristici di polvere calda, come hanno mostrato i dati di Spitzer. La vista a infrarossi di Spitzer rende il telescopio spaziale ideale per rilevare il caldo bagliore della polvere che è stata riscaldata alimentando i buchi neri.
'Pensiamo che questi primi buchi neri si stiano formando nel periodo in cui la polvere si stava formando per la prima volta nell'universo, meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang', ha affermato Fan. “L'universo primordiale non conteneva alcuna molecola che potesse coagularsi per formare polvere. Gli elementi necessari per questo processo sono stati prodotti e pompati nell'universo in seguito dalle stelle'.
Gli astronomi hanno anche osservato che la quantità di polvere calda in un quasar aumenta con la massa del suo buco nero. Man mano che un buco nero cresce, la polvere ha più tempo per materializzarsi intorno. I buchi neri ai nuclei di J0005-0006 e J0303-0019 hanno le masse misurate più piccole conosciute nell'universo primordiale, il che indica che sono particolarmente giovani e in una fase in cui la polvere non si è ancora formata intorno a loro.
Le osservazioni di Spitzer sono state fatte prima che il telescopio esaurisse il suo liquido di raffreddamento nel maggio 2009, iniziando la sua missione 'calda'.
Fonte: JPL