I quasar possono scatenare tsunami che lacerano le galassie

Gli astronomi hanno scoperto che le esplosioni di radiazioni emesse dai quasar, possono agire come uno tsunami mentre si diffondono attraverso la galassia circostante, spingendo il materiale verso l'esterno a velocità che si avvicinano quasi alla velocità della luce.

È noto che i quasar siano i nuclei delle galassie più luminose dell’Universo; esse diffondono quantità folli di radiazioni attraverso lo spazio, mentre i loro buchi neri supermassicci, divorano molto materiale da un colossale disco di accrescimento.

Gli astronomi hanno scoperto che le esplosioni di radiazioni emesse dai quasar, possono agire come uno tsunami mentre si diffondono attraverso la galassia circostante, spingendo il materiale verso l’esterno a velocità che si avvicinano quasi alla velocità della luce.

Tali esplosioni di radiazioni, sono già note per riuscire a spostare le particelle a una frazione della velocità della luce, ma queste nuove scoperte portano ad un altro livello di velocità.

Inoltre, mentre attraversano il materiale nelle loro galassie domestiche, smorzano la formazione di nuove stelle.

Questi deflussi sono cruciali per la comprensione della formazione delle galassie“, ha dichiarato l’astrofisico Nahum Arav della Virginia Tech. “Spingono nello spazio centinaia di masse solari di materiale ogni anno. La quantità di energia che trasportano questi deflussi è fino a diverse centinaia di volte superiore alla luminosità dell’intera galassia della Via Lattea“.

Lo stadio quasar della vita di una galassia, è di solito molto precoce: un periodo di intensa attività che dura fino a pochi miliardi di anni prima che il buco nero si stabilizzi, in un’età adulta più convenzionale, avendo consumato o spazzato via tutta la materia vicina.

Sappiamo che questa attività del buco nero genera forti venti che soffiano nello spazio circostante. Sappiamo anche che il gas freddo in questo spazio è la sostanza da cui si formano le stelle. Si pensa che quando il vento del buco nero lo spinge via, dal momento che non c’è più nulla per formare le stelle, la formazione delle stelle viene ridotta al nulla.

Ciò è coerente con ciò che abbiamo osservato nelle vecchie galassie, che sono molto più tranquille di quelle che ospitano i quasar. Come funziona il meccanismo che estingue la formazione stellare, è un enigma che gli astronomi stanno cercando di risolvere da molto tempo, poiché senza di esse, l’universo probabilmente apparirebbe molto diverso da come lo vediamo e da come lo conosciamo.

Sia i teorici che gli osservatori sanno da decenni che esiste un processo fisico che interrompe la formazione stellare in enormi galassie, ma la natura di tale processo è ancora un mistero“, ha spiegato il cosmologo Jeremiah Ostriker della Columbia University e della Princeton University. “Mettere i flussi di particelle emesse dai quasar nelle nostre simulazioni risolverebbe questi eccezionali problemi nell’evoluzione galattica“.

Arav e il suo team hanno analizzato le osservazioni di Hubble di 13 quasar noti per cercare deflussi. Quando questi tsunami dei quasar si scontrano con gas interstellare, la collisione genera un calore intenso la cui energia viene emessa sotto forma di luce attraverso lo spettro elettromagnetico.

Riceveremo molte radiazioni dapprima nei raggi X e nei raggi gamma, e successivamente filtrerà luce visibile e infrarossa“, ha spiegato Arav. “un enorme spettacolo di luci, come “alberi di Natale” in tutta la galassia“.

Da questi dati, sono stati in grado di misurare i tre deflussi di quasar più energici visti finora, e trovati nelle galassie di Quasar SDSS J1042 + 1646, SDSS J0755 + 2306 e 2MASS J1051 + 1247. Tutti e tre erano abbastanza potenti da produrre il feedback necessario per l’estinzione galattica.

Tra questi, SDSS J1042 + 1646 detiene il record, poiché ha mostrato il deflusso che accelera più rapidamente. In un periodo di tre anni, uno dei suoi deflussi ha accelerato da 70 milioni di chilometri all’ora a 74 milioni di chilometri all’ora.

Questa ricerca potrebbe anche darci una spiegazione molto chiara del perché la dimensione della maggior parte delle galassie sia correlata alla dimensione del loro buco nero.

Se il buco nero sta soffiando via materiale, non sta limitando solo il numero di stelle che in futuro si sarebbero potute formare, ma sta anche limitando il materiale di cui può nutrirsi.

Le osservazioni ultraviolette di Hubble ci consentono di seguire l’intera gamma di energia prodotta dai quasar, dal gas più freddo al gas estremamente caldo e altamente ionizzato nei venti più forti“, ha spiegato l’astronomo Gerard Kriss dello Space Telescope Science Institute.

Questi erano precedentemente visibili solo con osservazioni ai raggi X. Tali potenti deflussi possono fornire nuove intuizioni sul legame tra la crescita di un buco nero supermassiccio centrale e lo sviluppo della sua intera galassia ospite“.

Fonte: https://www.sciencealert.com/quasars-can-trigger-tsunamis-that-tear-across-galaxies-and-snuff-out-star-formation