Un team di astronomi ha identificato il più vasto getto radio mai osservato nell’Universo primordiale, con un’estensione di almeno 200 mila anni luce. Questa struttura, scoperta grazie alla combinazione delle osservazioni del telescopio Gemini North e della rete europea di radiotelescopi LOFAR, si è formata quando l’Universo aveva meno del 10% della sua età attuale.
I getti radio si formano attorno ai quasar, nuclei galattici estremamente luminosi alimentati da buchi neri supermassicci. Queste strutture espellono flussi di materia ad alta energia, che possono essere rilevati tramite telescopi radio. Sebbene tali getti siano relativamente comuni nell’Universo locale, la loro individuazione nell’Universo primordiale è stata fino ad ora rara. Questo a causa dell’attenuazione della loro luce da parte della radiazione cosmica di fondo.
Il nuovo getto, individuato attorno al quasar J1601+3102, rappresenta una scoperta senza precedenti. La sua enorme estensione è stata rivelata per la prima volta da LOFAR, sensibile alle basse frequenze. Per caratterizzare la sorgente, il team ha successivamente utilizzato il telescopio Gemini North, con lo spettrografo GNIRS, e il telescopio Hobby-Eberly, che hanno permesso di confermare le proprietà del quasar e la sua distanza.
Un quasar remoto con un getto di dimensioni straordinarie
Le analisi hanno mostrato che il quasar J1601+3102 si è formato quando l’Universo aveva solo 1.2 miliardi di anni, ossia il 9% della sua età attuale. Con una massa di circa 450 milioni di volte quella del Sole, il suo buco nero risulta relativamente piccolo rispetto ad altri quasar, ma nonostante ciò è riuscito a generare un getto di dimensioni straordinarie.
L’asimmetria nei due lobi del getto suggerisce che l’ambiente circostante potrebbe influenzarne la crescita, alterando il modo in cui il materiale viene espulso dal quasar. Una delle ipotesi più accreditate è che interazioni con campi magnetici galattici o con il mezzo intergalattico possano aver modificato l’evoluzione della struttura.
Una delle particolarità della scoperta è che il getto radio è stato rilevato nonostante la presenza del fondo cosmico a microonde, la radiazione residua del Big Bang, che solitamente ostacola l’osservazione di sorgenti radio così lontane. Questo suggerisce che J1601+3102 sia un oggetto estremamente luminoso ed energetico, capace di emettere segnali radio abbastanza forti da superare questa barriera naturale.
Nuove prospettive sull’evoluzione delle galassie primordiali
La scoperta di un getto radio così vasto nell’Universo primordiale fornisce nuove informazioni sul ruolo dei quasar nella formazione delle prime galassie. I getti radio sono infatti in grado di influenzare l’evoluzione delle galassie ospiti, riscaldando il gas circostante e regolando la formazione stellare.
Fino a oggi, la mancanza di strutture simili nell’Universo primitivo aveva lasciato molte domande senza risposta. Tuttavia, grazie alla combinazione di più strumenti osservativi, gli astronomi hanno ora un nuovo punto di riferimento per studiare la nascita e la crescita dei quasar nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang.
I prossimi passi prevedono l’utilizzo di strumenti ancora più potenti, come il telescopio spaziale James Webb, per analizzare la composizione chimica e la struttura del getto con maggiore dettaglio. Inoltre, future osservazioni con radiotelescopi di nuova generazione, come lo Square Kilometer Array (SKA), potrebbero rivelare altri esempi di getti radio nell’Universo primordiale, permettendo di comprendere meglio il loro ruolo nell’evoluzione cosmica.
In questo video, abbiamo raccontato i principali telescopi in costruzione, tra cui SKA.
