Il più antico buco nero e quasar supermassiccio è stato scoperto nell’universo lontano

Il quasar più lontano e il più antico buco nero supermassiccio conosciuto sono stati scoperti, facendo luce su come si formarono enormi galassie nell’universo primordiale.

La scoperta è stata rivelata martedì al 237 ° incontro dell’American Astronomical Society, che è grosso modo causato da una pandemia. Lo studio è stato accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters.

Il quasar, o oggetto quasar, è la regione compattata al centro di una galassia che rilascia un’enorme energia. Emettono così tanta energia che i quasar appaiono come stelle attraverso un telescopio. Gli astronomi ritengono che i buchi neri supermassicci al centro delle galassie forniscano effettivamente i quasar e agiscano come motori.

Quando il gas cade nelle quasar al centro delle galassie, formano dischi di gas e polvere che emettono energia elettromagnetica. Questo crea una maggiore luminosità di intere galassie.

I getti vengono espulsi dal quasar, pulsati dai raggi X, e sono tra le cose più calde dell’intero universo. I getti emettono il gas e la polvere necessari per formare stelle al di fuori della galassia. Quando il quasar si forma, segnala la fine dei giorni di formazione stellare della galassia.

Questo quasar è mille volte più luminoso della nostra Via Lattea ed è alimentato dal più antico buco nero supermassiccio conosciuto. La luce di questo quasar ha impiegato più di 13 miliardi di anni per raggiungere la Terra e gli astronomi sono stati in grado di osservarla quando il quasar è apparso solo 670 milioni di anni dopo il Big Bang.

Il motore del buco nero pesa più di 1,6 miliardi di volte la massa del nostro sole, il doppio della massa del precedente detentore del record.

“Questa è la prima prova di come un buco nero supermassiccio influenzi la galassia circostante”, ha detto Vig Wang, autore principale dello studio e collega Hubble alla NASA presso l’Università dell’Arizona, in una dichiarazione. “Dalle osservazioni di galassie meno distanti, sappiamo che dovrebbe accadere, ma non l’abbiamo visto accadere molto presto nell’universo”.

Gli astronomi che lo scoprirono chiamarono il quasar J0313-1806.

Xiaohui Fan, coautore dello studio e professore di astronomia presso l’Università dell’Arizona, ha detto in una nota.

Per visualizzare la luminosità di questo corpo estremamente energico, immagina il nostro Sole, ma 10 trilioni di volte più luminoso.

Gli astronomi sono rimasti sorpresi nello scoprire che questo quasar si era completamente formato in così poco tempo, dal punto di vista astronomico, dopo il Big Bang. L’esistenza di un buco nero supermassiccio che lo alimenta in questa fase iniziale della linea temporale dell’universo sfida anche il modo in cui gli astronomi comprendono la formazione dei buchi neri.

Ad esempio, come ha fatto a formare questo buco nero?

“I buchi neri creati dalle prime enormi stelle non possono crescere a queste dimensioni in solo poche centinaia di milioni di anni”, ha detto Wang.

Tipicamente, questi enormi buchi neri si formano quando stelle giganti esplodono e collassano, formando buchi neri che crescono di dimensioni. Può anche formarsi quando un denso ammasso di stelle collassa. Entrambi richiedono tempo.

Fan ha detto: “Questo ti dice che, qualunque cosa tu faccia, il seme di questo buco nero deve essere stato generato da un meccanismo diverso”. “In questo caso, è un meccanismo che coinvolge enormi quantità di gas idrogeno primordiale freddo che collassa direttamente in un buco nero seme”.

La luminosità del quasar indica che il buco nero consuma circa 25 stelle come il nostro sole ogni anno, facendo sì che il flusso di gas si muova al 20% della velocità della luce.

Questa perdita di gas di solito interrompe la nascita di stelle nella galassia perché questo gas è un componente necessario della formazione stellare.

“Pensiamo che questi buchi neri supermassicci siano stati il ​​motivo per cui molte grandi galassie hanno smesso di formare stelle ad un certo punto”, ha detto Fan.

Alla fine, il buco nero esaurirà il cibo, il che limiterà la sua crescita.

Nella scoperta sono stati utilizzati più telescopi e gli astronomi sono ansiosi di osservarla di più in futuro.

La galassia che ospita i quasar sta producendo stelle 200 volte più veloci della Via Lattea.

“Questo sarebbe un ottimo obiettivo per indagare sulla formazione dei primi buchi neri supermassicci”, ha detto Wang. “Speriamo anche di saperne di più sull’effetto dei deflussi di quasar sulla galassia ospite, così come su quante galassie più massicce si sono formate nell’universo primordiale”.