ALMA svela il mistero sulle proprietà della galassia ospite del quasar più luminoso ad alto redshift

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Domenica, 12 Febbraio 2023 12:36

Sul podio degli oggetti più misteriosi dell’Universo i quasars occupano sicuramente un posto d’onore. E tra i quasars più interessanti troviamo senza dubbio J0100+2802, il quasar più luminoso e con il buco nero più massiccio ad alto redshift (z>6, cioè a meno di 900 milioni di anni dal Big Bang).

Data la sua importanza e peculiarità, J0100+2802 è stato studiato a varie lunghezze d’onda con diversi strumenti. In particolare, utilizzando il telescopio ALMA nella banda submillimetrica, sono state analizzate le proprietà del gas e della polvere nella galassia ospite di questo quasar. L’obiettivo principale è comprendere meglio la complessa relazione che sussiste tra il buco nero e la sua galassia ospite, e i meccanismi che la regolano.

Fino ad ora, non si era stati in grado di determinare in dettaglio le proprietà della polvere relative a J0100, quali la temperatura, la massa e l’emissività. Queste quantità sono strettamente connesse al tasso di formazione stellare, quindi indispensabili per comprendere l’evoluzione della galassia. Una nuova incredibile osservazione di J0100+2802 ad alta frequenza con ALMA ha reso ora possibile la determinazione di queste proprietà con estrema precisione (<10% di incertezza sulla temperatura della polvere, <15% di incertezza sul tasso di formazione stellare). E’ la prima volta che il telescopio ALMA viene utilizzato in modo esclusivo per ottenere risultati così accurati su quasars ad alto redshift.

Questa osservazione ci ha permesso di valutare lo scenario evolutivo che caratterizza questo oggetto: nello specifico, abbiamo trovato che il buco nero domina la crescita del sistema buco nero-galassia in J0100 al tempo in cui lo osserviamo, cioè a z=6.3, circa 860 milioni di anni dopo il Big Bang.  Questo risultato evidenzia il ruolo critico che ALMA ricopre nell’ottenere preziose e precise informazioni riguardo alle caratteristiche dei quasars e ai loro scenari evolutivi. Per ora abbiamo solo accarezzato la superficie delle potenzialità di ALMA e progettiamo di migliorare ed ampliare questo studio utilizzando altri quasars e nuove tecniche. Rimanete connessi!

 Immagine artistica di un quasar (Credit: ESO/MKornmesser)