Alcune delle più grandi galassie dell'universo sono piene di stelle spente. Ma quasi 12 miliardi di anni fa, subito dopo la creazione dell'universo, queste enormi galassie erano punti caldi che producevano stelle a miliardi.

Come questi tipi di regni cosmici, chiamate polverose galassie starburst, sono diventate zone morte galattiche è un mistero duraturo.

Astronomi dell'Università dell'Iowa, in un nuovo studio pubblicato su Giornale Astrofisico , offrire un indizio. Dicono quasar, potenti fonti di energia che si crede risiedano nel cuore delle galassie, potrebbe essere responsabile del motivo per cui alcune galassie starburst polverose hanno smesso di produrre stelle.

Lo studio potrebbe aiutare a spiegare come le galassie si evolvono da produttori di stelle a cimiteri cosmici e come i vari fenomeni gli scienziati conoscano poco:quasar e buchi neri supermassicci che si ritiene esistano in profondità all'interno di tutte le galassie, per esempio, può favorire quei cambiamenti.

Gli scienziati sono arrivati ​​alla loro teoria dopo aver localizzato i quasar all'interno di quattro polverose galassie starburst che stanno ancora creando stelle.

"Questi quasar possono svolgere un ruolo importante nel far estinguere le polverose esplosioni di stelle nella storia cosmica, "dice Hai Fu, professore assistente presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'UI e primo autore dell'articolo. "Questo perché i quasar sono abbastanza energetici da espellere gas dalla galassia, e il gas è il carburante per la formazione stellare, quindi i quasar forniscono un meccanismo praticabile per spiegare la transizione tra uno starburst e un'ellittica estinta (galassia)."

I quasar non dovrebbero essere rilevabili nelle galassie starburst polverose perché la loro luce verrebbe assorbita, o bloccato, dalla grinta smossa dall'intensa attività di formazione stellare che vi si svolge, dice Fu.

"Così, il fatto che abbiamo visto tali quasar implica che ci devono essere più quasar nascosti in esplosioni polverose, " Fu dice. "Per spingere questo all'estremo, forse ogni galassia polverosa starburst ospita un quasar e non possiamo proprio vedere i quasar."

Fu e il suo team hanno localizzato i quasar nel marzo 2016 con l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una banca di radiotelescopi situata più di 16, 000 piedi sul livello del mare nel nord del Cile. È stata la prima volta che il team di Fu ha riservato del tempo su ALMA, entrata in piena operatività nel 2013 e finanziata da partner internazionali, compresa la National Science Foundation degli Stati Uniti.

Gli scienziati hanno quindi mappato i quasar con altri telescopi ea lunghezze d'onda che vanno dall'ultravioletto al lontano infrarosso. Sulla base di queste osservazioni, hanno confermato che i quasar sono gli stessi di quelli localizzati con ALMA. La domanda allora è diventata:perché questi quasar sono visibili quando dovrebbero essere avvolti?

I ricercatori hanno una teoria. Pensano che i quasar stiano facendo capolino da buchi profondi in ogni galassia, un vuoto privo di detriti che consente alla luce di fuoriuscire in mezzo all'ambiente nuvoloso. La forma specifica di queste galassie non è chiara perché nemmeno ALMA è abbastanza potente da fornire uno sguardo chiaro alle regioni del cosmo in cui la luce rilevata è stata emessa 12 miliardi di anni fa, quando l'universo aveva circa un settimo della sua età attuale. Ma il team immagina che le galassie possano essere a forma di ciambella e orientate in modo tale che i loro buchi (e, così, il quasar) può essere visto.

"È un raro caso di geometria che si allinea, "dice Jacob Isbell, un UI senior di Garrison, Iowa, laureando in fisica e astronomia e secondo autore del documento. "E quel buco sembra essere allineato con la nostra linea di vista."

Gli scienziati ora pensano che la maggior parte dei quasar all'interno di galassie starburst polverose non possano essere visti perché sono orientati in un modo che li tiene nascosti. Ma trovare quattro esempi di galassie starburst polverose con quasar visibili non sembra casuale; infatti, suggerisce che ne esistono di più.

Il documento è intitolato, "Il mezzo circumgalattico delle galassie submillimetriche. II. QSOS non oscurato all'interno di esplosioni di stelle polverose e linee di vista QSO con parametri di impatto inferiori a 100 kiloparsec."