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Si formano prima le galassie e poi sorge un buco nero al centro, o forse si formano le galassie attorno a un buco nero già esistente? Questo è il problema cosmico della gallina e dell'uovo che gli astronomi hanno cercato di capire. La risposta? “Sembra che i buchi neri si formino prima della galassia ospite e in qualche modo crescano una galassia intorno a loro. Le prove si stanno accumulando', ha affermato Chris Carilli, del National Radio Astronomy Observatory (NRAO), parlando alla conferenza stampa di oggi all'incontro dell'American Astronomical Society. Osservando con il radiotelescopio Very Large Array e l'interferometro Plateau de Bure in Francia a una risoluzione inferiore al kiloparsec, i ricercatori hanno 'pesato' le prime galassie, quelle che si sono formate entro un miliardo di anni dal Big Bang.
Precedenti studi sulle galassie e sui loro buchi neri centrali nell'Universo vicino hanno rivelato un'intrigante connessione tra le masse dei buchi neri e dei 'rigonfiamenti' centrali di stelle e gas nelle galassie. Il rapporto tra il buco nero e la massa del rigonfiamento è quasi lo stesso per un'ampia gamma di dimensioni ed età galattiche. Per i buchi neri centrali da pochi milioni a molti miliardi di volte la massa del nostro Sole, la massa del buco nero è circa un millesimo della massa del rigonfiamento galattico circostante.
'Questo rapporto costante indica che il buco nero e il rigonfiamento influenzano la crescita reciproca in una sorta di relazione interattiva', ha affermato Dominik Riechers, di Caltech. 'La grande domanda è stata se uno cresce prima dell'altro o se crescono insieme, mantenendo il loro rapporto di massa durante l'intero processo'.
“Finalmente siamo stati in grado di misurare le masse dei buchi neri e dei rigonfiamenti in diverse galassie viste com'erano nel primo miliardo di anni dopo il Big Bang, e l'evidenza suggerisce che il rapporto costante visto nelle vicinanze potrebbe non reggere nell'Universo primordiale. I buchi neri in queste giovani galassie sono molto più massicci rispetto ai rigonfiamenti di quelli visti nell'Universo vicino', ha affermato Fabian Walter del Max-Planck Institute for Radioastronomy (MPIfR) in Germania.
'L'implicazione è che i buchi neri hanno iniziato a crescere per primi'.
La prossima sfida è capire come il buco nero e il rigonfiamento influenzano la crescita reciproca. 'Non sappiamo quale meccanismo sia al lavoro qui e perché, a un certo punto del processo, viene stabilito il rapporto 'standard' tra le masse', ha affermato Riechers.
I nuovi telescopi in costruzione saranno strumenti chiave per svelare questo mistero, ha spiegato Carilli. “L'Expanded Very Large Array (EVLA) e l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ci offriranno notevoli miglioramenti nella sensibilità e nel potere risolutivo per visualizzare il gas in queste galassie sulle piccole scale necessarie per effettuare studi dettagliati delle loro dinamiche ,' Egli ha detto.
“Per capire come l'Universo sia diventato così com'è oggi, dobbiamo capire come si sono formate le prime stelle e galassie quando l'Universo era giovane. Con i nuovi osservatori che avremo nei prossimi anni, avremo l'opportunità di apprendere dettagli importanti dell'era in cui l'Universo era solo un bambino rispetto all'adulto di oggi', ha affermato Carilli.
Carilli, Riechers e Walter hanno lavorato con Frank Bertoldi dell'Università di Bonn; Karl Menten di MPIfR; e Pierre Cox e Roberto Neri dell'Institute for Millimeter Radio Astronomy (IRAM) in Francia.
Fonte: NRAO, Conferenza stampa AAS