SOLUZIONE ASTROQUIZ 39: Buchi neri supermassicci nell’Universo giovane

Mega ciao!

SOLUZIONE ASTROQUIZ 39

Il gioco era un vero o falso. L’affermazione era: Esistevano già buchi neri supermassicci con una massa superiore a un miliardo di masse solari quando l’Universo non aveva ancora un miliardo di anni. La risposta corretta è: VERO. Infatti sono stati scoperti dei quasar ad alto redshift contenenti buchi neri con masse estremamente elevate. Ma cos’è un quasar?

Un quasar è un nucleo galattico attivo contenente un buco nero supermassiccio in accrescimento. Il buco nero è circondato da un disco di accrescimento, composto da materia che sta spiraleggiando verso l’oggetto compatto, che nelle sue regioni interne raggiunge temperature elevatissime ed emette nei raggi X. Questo disco è circondato dalla regione delle righe allargate, situata a circa 3.26 anni luce di distanza dal buco nero, a sua volta circondata da un toro di polvere. Lungo l’asse di rotazione del buco nero possiamo trovare dei getti di materia che vengono sparati nello spazio e, ad alto redshift, possono raggiungere dimensioni di milioni di anni luce. Infine, attorno ai getti troviamo una regione a bassa densità, dove si formano le righe proibite, che arriva a qualche migliaio di anni luce di distanza dal buco nero.

Nel 2015, Wu e i suoi collaboratori hanno scoperto un quasar a redshift 6.3 contenente un buco nero supermassiccio con una massa di 12 miliardi di masse solari. Cosa significa?

Possiamo usare il redshift, cioè lo spostamento verso il rosso delle righe spettrali, per determinare l’età dell’Universo quando i fotoni del quasar hanno iniziato il loro viaggio nello spazio per arrivare al nostro telescopio. Essere a redshift z=6.3 significa che l’Universo aveva poco più di 873 milioni di anni. Questo è solo uno dei tanti quasar scoperti ad alto redshift. La domanda è: com’è possibile che nell’Universo giovane esistessero già buchi neri con masse così elevate?

A presto!

Sara

Il quasar SDSS J010013.02+280225.8 ripreso dal telescopio XMM-Newton (Image credits: Ai et al. 2017)