Sei galassie si sono trasformate in quasar sfavillanti

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Una manciata di galassie si è trasformata all’improvviso in quasar e non sappiamo perché. Invece il processo dovrebbe avvenire in migliaia di anni. Ora gli scienziati mettono in discussione le teorie sui quasar. Potremmo aver identificato una classe di nuclei galattici attivi completamente nuova

Sei galassie apparentemente tranquille e dalla luminosità intermedia si sono improvvisamente trasformate in quasar, ovvero nuclei galattici attivi, super-brillanti e di grandi dimensioni. A rilevare la spettacolare e gigantesca trasformazione è un gruppo internazionale di ricerca coordinato dall’Università del Maryland. Ma questo voltafaccia galattico non era previsto, almeno non con queste modalità e tempi rapidi, e non era mai stato osservato dagli scienziati, che sono costretti a rimettere in discussione le attuali teorie fisiche su queste particolari galassie e sulla formazione dei quasar. Per spiegarlo I risultati sono pubblicati su The Astrophysical Journal.

(foto: Rogerio Godoi via Getty Images)
(foto: Rogerio Godoi via Getty Images)

Le sei sorprendenti transizioni sono state osservate dallo Zwicky Transient Facility (Ztf), un nuovo tipo di monitoraggio astronomico che ha preso il via nel marzo 2018 all’osservatorio di Monte Palomar al Caltech. Gli autori hanno rilevato ben sei galassie che si sono trasformate in soli nove mesi in potentissimi quasar. I ricercatori suggeriscono che potrebbe trattarsi di una classe completamente nuova di nuclei galattici attivi. Dunque in qualche modo anche di un nuovo tipo di galassia, dato che con caratteristiche differenti. Qui un’illustrazione artistica delle galassie prima e dopo.

(foto: a sinistra un’illustrazione artistica in infrarossi e luce visibile:Esa/Hubble, Nasa e S. Smartt – Queen’s University Belfast. A destra: illustrazione artistica – Nasa/Jpl-Caltech).
(foto: a sinistra un’illustrazione artistica in infrarossi e luce visibile:Esa/Hubble, Nasa e S. Smartt – Queen’s University Belfast. A destra: illustrazione artistica – Nasa/Jpl-Caltech).

La formazione di un quasar è un processo che solitamente richiede migliaia di anni e che stavolta è avvenuto in un tempo molto più breve. Questo suggerisce che ci sia qualcosa che non va oppure ancora sconosciuto nelle attuali teorie sui quasar. Questi oggetti sono fra i più luminosi in assoluto nell’universo. Di fatto sono nuclei galattici attivi, che sono soltanto il 10% di tutte le galassie, molto brillanti. La luminosità può essere spiegata attraverso le emissioni di onde radio e luce provengono dal disco di accrescimento che circonda il buco nero supermassiccio centrale (presente al centro di ogni galassia). Mentre la nostra galassia, la Via Lattea, rientra fra quelle con nucleo galattico inattivo, che costituiscono il maggior numero delle galassie.

Le galassie trasformiste di oggi sono di un terzo tipo, dette Liner (una sigla che vuol dire “regione nucleare a linee di emissione a bassa ionizzazione”), che rappresentano circa un terzo di tutte le galassie vicine. Le Liner sono più brillanti di quelle con un nucleo galattico inattivo ma meno di quelle con nucleo galattico. Per cercare di trovare una spiegazione alla trasformazione delle sei galassie Liner, i ricercatori hanno confrontato il loro comportamento con quello delle cosiddette galassie di Seyfert, che contengono nuclei galattici attivi molto brillanti e di cui gli astronomi hanno documentato alcuni cambiamenti nella quantità di luce emessa. Gli autori hanno inizialmente ipotizzato che le sei galassie fossero del tipo di Seyfert, ma le osservazioni hanno mostrato che l’ipotesi non reggeva.

Ma allora come hanno fatto galassie calme e dalla luminosità non eccezionale a trasformarsi in quasar sfavillanti? L’ipotesi dei ricercatori è che ci sia un’attività completamente nuova e sconosciuta legata ai buchi neri supermassicci al centro delle sei galassie coinvolte. Per cercare di capire meglio di che si tratta gli scienziati hanno svolto osservazioni col telescopio Discovery Channel nell’osservatorio di Lowell, in Arizona. “I nostri risultati confermano che le galassie Liner possono effettivamente avere buchi neri supermassicci attivi nei loro centri”, ha detto Sara Frederick, che ha coordinato lo studio. “Ma queste sei transizioni sono state così improvvise e accentuate, che questo ci fa pensare che ci sia qualcosa di totalmente diverso in queste galassie”.

Un altro elemento inedito è che mentre i quasar tradizionali (quelli noti fino ad oggi), nella maggior parte dei casi, illuminano nuvole circostanti di gas e polveri ben al di là del nucleo galattico, in questo caso il bagliore raggiunge solo una parte molto vicina al nucleo. La spiegazione potrebbe riguardare il fatto che le transizioni sono ancora in atto e che l’attività del nucleo delle galassie piano piano si estenderà anche a parti più lontane. Un po’ come dire che per ora stiamo osservando sei quasar neonati che devono ancora emergere del tutto.

L’elemento sorprendente, secondo gli autori, rimane la velocità del processo, che è avvenuto su scale temporali umane. E questo fenomeno – spiega Sara Frederick – è molto più rapido di quanto si possa spiegare utilizzando la attuale teoria sui quasar. Insomma, c’è ancora qualcosa – o forse molto – che ancora non sappiamo e che forse proprio queste sei galassie ribelli.

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