Grazie alla sinergia tra il telescopio Gemini North e il radiotelescopio LOFAR, gli astronomi hanno fatto una scoperta straordinaria: un getto radio di dimensioni colossali che risale a un periodo in cui l’Universo aveva meno del 10% della sua età attuale. Questa osservazione offre nuove prospettive sulla formazione delle galassie e dei buchi neri supermassicci.
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La scoperta del getto radio
Negli ultimi decenni, la comunità scientifica ha accumulato prove evidenti della presenza di enormi buchi neri al centro delle galassie. Questi buchi neri attirano gas e polvere, generando una quantità immensa di energia attraverso l’attrito. Questo processo crea nuclei galattici luminosi noti come quasar, che emettono getti di materia energetica. Grazie all’utilizzo combinato di diversi strumenti astronomici, i ricercatori sono riusciti a identificare un lontano getto radio che si estende per ben 200.000 anni luce, una misura sorprendente che è doppia rispetto alla larghezza della Via Lattea.
Questa scoperta è stata possibile grazie all’impiego del radiotelescopio LOFAR , specializzato nella rilevazione delle onde radio provenienti da oggetti celesti distanti. Le capacità avanzate di questo strumento hanno permesso agli scienziati di captare segnali deboli ma significativi provenienti da epoche cosmiche molto remote.
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Dettagli sul getto e sul quasar
L’immagine ottica utilizzata per questa ricerca proviene dal DECam Legacy Survey , realizzato con la Dark Energy Camera installata sul telescopio Víctor M. Blanco in Cile. Attraverso le osservazioni nel vicino infrarosso con lo spettrografo Gemini Near-Infrared e nell’ottico con l’Hobby Eberly Telescope, gli scienziati hanno potuto delineare dettagli cruciali riguardanti il quasar responsabile del getto.
Queste informazioni sono fondamentali per comprendere meglio i meccanismi alla base della formazione dei primi quasar nell’Universo primordiale. Per ottenere misurazioni precise riguardo alle proprietà del quasar—come la massa e la velocità con cui consuma materia—il team ha cercato specifiche lunghezze d’onda emesse dal quasar stesso.
In particolare, si sono concentrati sulla riga di emissione larga del MgII , normalmente visibile nelle lunghezze d’onda ultraviolette ma “allungata” a causa dell’espansione dell’Universo fino a diventare rilevabile nel vicino infrarosso grazie al GNIRS.
Analisi del quasar J1601+3102
Il focus principale degli studi è stato il quasar J1601+3102, formato quando l’Universo aveva meno di 1,2 miliardi di anni—appena il 9% della sua età attuale. Sebbene molti quasar possano avere masse miliardi di volte superiori rispetto al Sole, J1601+3102 presenta una massa relativamente modesta pari a circa 450 milioni di volte quella solare.
Le caratteristiche dei suoi getti risultano asimmetriche sia in termini di luminosità sia nella distanza dal nucleo galattico centrale; ciò suggerisce che fattori ambientali estremi potrebbero aver influenzato la loro formazione ed evoluzione nel tempo.
Nonostante i progressi compiuti nella comprensione dei meccanismi dietro ai quasar come J1601+3102 rimangono molte domande aperte: quali condizioni specifiche portino alla creazione dei potenti getti radio? E quando esattamente si siano formati i primi esempi simili nell’Universo? Grazie agli sforzi collaborativi tra Gemini North e LOFAR insieme all’Hobby Eberly Telescope ci avviciniamo sempre più a rispondere a questi interrogativi fondamentali sull’origine dell’Universo stesso.