Il telescopio spaziale Hubble ha di recente catturato l’immagine più ravvicinata mai realizzata di un quasar distante, un oggetto cosmico alimentato da un buco nero supermassiccio che emette una grande quantità di energia.
I quasar sono tra i fenomeni più luminosi dell’Universo, considerati autentiche “fucine cosmiche” che illuminano galassie lontane e forniscono indizi cruciali sui processi fisici estremi nei pressi dei buchi neri. Grazie alla precisione di Hubble, gli scienziati hanno potuto osservare i dettagli del disco di accrescimento di un quasar, ossia la regione dove la materia spiraleggia verso il buco nero generando emissioni di radiazioni intense.
L’osservazione ha anche permesso di rilevare flussi di materia espulsi a velocità elevatissime, fenomeni che influenzano l’ambiente galattico circostante e la formazione stellare.
I dettagli mai visti prima di un quasar
L’immagine catturata da Hubble rappresenta il quasar 3C 273, identificato nel 1963 dall’astronomo Maarten Schmidt come il primissimo quasar mai visto, e collocato a una distanza di 2.5 miliardi di anni luce dalla Terra. Nell’osservarlo, Hubble ha rivelato una serie di strutture complesse nel disco di accrescimento del quasar, fornendo dati senza precedenti sulla fisica dei buchi neri supermassicci.
Il disco di accrescimento è una regione dinamica e turbolenta, dove la materia, sotto l’influenza della gravità del buco nero, si surriscalda ed emette radiazioni intense. Per poterlo fotografare, gli astronomi hanno usato lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) di Hubble, che può fungere da coronografo per bloccare la luce dal nucleo centrale.
Il coronografo di Hubble ha permesso agli astronomi di guardare otto volte più vicino al buco nero che mai prima. In questo modo, hanno potuto mappare le dinamiche interne del quasar con un livello di dettaglio mai raggiunto prima, identificando variazioni nella densità e nel movimento della materia.
Un altro aspetto importante di queste osservazioni riguarda i flussi di materia espulsi dal quasar. Si tratta di fenomeni che si manifestano come getti ad altissima velocità, che possono interrompere o favorire la formazione stellare nella galassia ospite. Questi flussi sono anche essenziali per comprendere come i quasar possano influenzare la crescita dei buchi neri stessi, regolando il loro processo di accrescimento e determinando l’evoluzione complessiva delle galassie che li ospitano.
Con Hubble, gli scienziati hanno ottenuto una rara vista sul getto extragalattico di materiale di 3C 273, lungo 300mila anni luce, che viaggia nello spazio a una velocità prossima a quella della luce. Confrontando i recenti dati coronografici STIS con le immagini STIS d’archivio, il team ha anche concluso che il getto si muove più velocemente quando è più lontano dal mostruoso buco nero.
Le implicazioni per lo studio dell’evoluzione cosmica
Questa scoperta ha implicazioni di vasta portata per la comprensione dell’Universo primordiale e dell’evoluzione del cosmo. I quasar, infatti, sono considerati marcatori importanti per studiare le prime fasi di formazione delle galassie.
Le osservazioni di Hubble offrono una nuova finestra sui meccanismi che regolano la coevoluzione tra buchi neri e galassie, fornendo dati preziosi per testare modelli teorici sull’origine e la crescita delle strutture cosmiche. La possibilità di analizzare i dettagli di un quasar con tale precisione rappresenta una risorsa fondamentale per gli astronomi, che possono ora studiare come i buchi neri supermassicci interagiscono con il loro ambiente e influenzano l’evoluzione del cosmo su scale di miliardi di anni luce.
Grazie a queste nuove osservazioni, sarà possibile affinare le teorie sull’impatto dei quasar nel determinare le proprietà delle galassie che li ospitano, come la distribuzione della materia oscura e la composizione delle popolazioni stellari.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics, è reperibile qui.
