Due buchi neri sono sull’orlo di una collisione epica
Uno scontro cosmico sta per scuotere l’Universo primordiale. Due buchi neri supermassicci sono infatti in rotta di collisione l’uno con l’altro nel cosiddetto “mezzogiorno cosmico”, un periodo di frenetica formazione stellare in un momento in cui l’Universo aveva “solo” tre miliardi di anni (circa un quarto della sua età attuale). Li ha individuati un team internazionale di astronomi sfruttando i dati di una serie di telescopi terrestri e spaziali, tra cui il Gemini North alle Hawaii, la cui analisi ha confermato il primo rilevamento di una coppia strettamente legata di buchi neri supermassicci che si alimentano attivamente, i cosiddetti quasar. Questi due quasar brillano così vicini (distano appena 10.000 anni luce) che le loro galassie ospiti originarie, chiamate J0749 + 2255, sono probabilmente sulla buona strada per diventare un’unica galassia ellittica gigante.
Due buchi neri supermassicci in rotta di collisione
Trovare coppie di buchi neri supermassicci così vicini l’uno all’altro nell’Universo primordiale è come cercare il proverbiale ago in un pagliaio, spiegano gli astronomi. La sfida principale è determinata dal fatto che nella maggior parte delle coppie, i buchi neri sono troppo vicini per essere distinti individualmente: per rilevarli definitivamente in un tale sistema, devono accrescersi attivamente e brillare come quasar, due condizioni estremamente rare da osservare contemporaneamente.
Statisticamente, precisano gli studiosi, per ogni 100 buchi neri supermassicci solo uno dovrebbe accrescersi attivamente in un dato momento. Tuttavia, gli astronomi sanno che l’Universo distante può essere ricco di coppie di buchi neri supermassicci incorporati all’interno di galassie in fusione. I primi indizi di un tale sistema sono stati trovati nei dati del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA , che ha rivelato due puntini di luce strettamente allineati.
Per verificare la vera natura di questo sistema, il team ha cercato nel vasto database dell’osservatorio Gaia dell’ESA e ha scoperto che questo sistema presentava un’apparente “oscillazione”, che potrebbe essere il risultato di cambiamenti sporadici nell’attività di alimentazione di un buco nero. Il team ha quindi utilizzato il Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) e il GNIRS su Gemini North, che hanno fornito misurazioni indipendenti della distanza dei due oggetti, confermando che erano entrambi quasar piuttosto che un allineamento casuale di un singolo quasar con una stella in primo piano. Anche ulteriori studi con il WM Keck Observatory, il Karl G. Jansky Very Large Array della NSF e il Chandra X-ray Observatory della NASA hanno contribuito a confermare queste osservazioni.
La scoperta di tale sistema, dettagliata in un articolo pubblicato su Nature, fa luce sull’evoluzione delle galassie nel “mezzogiorno cosmico” e su quanto possano essere frequenti queste fusioni. “Non vediamo molti quasar doppi in questo periodo iniziale. Ed è per questo che la loro scoperta è così eccitante – ha affermato Yu-Ching Chen dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign e autore principale dello studio – . Conoscere la popolazione progenitrice dei buchi neri alla fine ci parlerà dell’emergere di buchi neri supermassicci nell’Universo primordiale”.
