Un team internazionale di astronomi NASA/ESA/CSA, grazie al telescopio spaziale Webb, è riuscito a immortalare la fusione tra due galassie e i loro enormi buchi neri quando l’Universo aveva solo 740 milioni di anni. È la fusione di buchi neri più distante mai ottenuta prima ed è la prima volta che questo fenomeno viene rilevato così indietro nella storia dell’Universo
Il telescopio spaziale James Webb continua a incantare il mondo: un team internazionale di astronomi NASA/ESA/CSA è riuscito a immortalare la fusione tra due galassie e i loro enormi buchi neri quando l’Universo aveva solo 740 milioni di anni. È la fusione di buchi neri più distante mai ottenuta prima ed è la prima volta che questo fenomeno viene rilevato così indietro nella storia dell’Universo.
Gli astronomi hanno trovato buchi neri supermassicci con masse da milioni a miliardi di volte quella del Sole nelle galassie più massicce dell’Universo, inclusa la nostra Via Lattea. Questi buchi neri hanno probabilmente avuto un impatto importante sull’evoluzione delle galassie in cui risiedono.
Ma non è ancora chiaro del tutto come questi oggetti siano diventati così massicci. La scoperta di giganteschi buchi neri già presenti nel primo miliardo di anni dopo il Big Bang indica che tale crescita deve essere avvenuta molto rapidamente e molto presto.
Ora, il telescopio spaziale James Webb sta gettando nuova luce sulla crescita dei buchi neri nell’Universo primordiale. Le nuove osservazioni hanno fornito la prova di una fusione in corso tra due galassie e i loro enormi buchi neri quando l’Universo aveva appena 740 milioni di anni. Il sistema è noto come ZS7.
I buchi neri massicci che accrescono attivamente materia hanno caratteristiche spettrografiche distintive che consentono agli astronomi di identificarli. Per le galassie molto distanti, come quelle oggetto di questo studio, queste tracce sono inaccessibili dalla Terra e possono essere viste solo con Webb.
Abbiamo trovato prove dell’esistenza di gas molto denso con movimenti rapidi in prossimità del buco nero – Hannah Übler, autrice principale dello studio – nonché di gas caldo e altamente ionizzato illuminato dalla radiazione energetica tipicamente prodotta dai buchi neri nei loro episodi di accrescimento. Grazie alla sua nitidezza senza precedenti, Webb ha anche permesso al nostro team di separare spazialmente i due buchi neri
Il team ha scoperto in particolare che uno dei due buchi neri ha una massa pari a 50 milioni di volte la massa del Sole, mentre l’altro è probabilmente simile, ma è molto più difficile da misurare perché questo è sepolto nel gas denso.
I nostri risultati suggeriscono che la fusione è un percorso importante attraverso il quale i buchi neri possono crescere rapidamente, anche all’alba cosmica. Insieme ad altre scoperte di Webb di buchi neri massicci e attivi nell’Universo lontano, i nostri risultati mostrano anche che i buchi neri massicci hanno modellato l’evoluzione delle galassie fin dall’inizio
Secondo gli scienziati, appena i due buchi neri si fonderanno, genereranno anche onde gravitazionali: eventi come questo saranno rilevabili con la prossima generazione di osservatori di onde gravitazionali, come la prossima missione Laser Interferometer Space Antenna (LISA), recentemente approvata dall’ESA.
I risultati di Webb ci dicono che i sistemi più leggeri rilevabili da LISA dovrebbero essere molto più frequenti di quanto si pensasse in precedenza – sostiene Nora Luetzgendorf, capo progetto LISA. Molto probabilmente ci costringerà a adattare i nostri modelli per i tassi LISA in questo intervallo di massa. Questa è solo la punta dell’iceberg
I risultati delle ultime osservazioni di Webb sono stati pubblicati su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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