Una collaborazione internazionale di astronomi, guidato da un gruppo del Politecnico federale di Zurigo (ETH) di Zurigo, Svizzera, ha utilizzato l'impareggiabile potenza osservativa del MUSE sul Very Large Telescope (VLT) presso l'Osservatorio dell'ESO al Paranal per studiare il gas intorno a galassie attive distanti, meno di due miliardi di anni dopo il Big Bang. Queste galassie attive, chiamati quasar, contengono buchi neri supermassicci al centro, che consumano le stelle, gas, e altro materiale a una velocità estremamente elevata. Questo, a sua volta, fa sì che il centro della galassia emetta enormi quantità di radiazioni, rendendo i quasar gli oggetti più luminosi e attivi dell'Universo.

Lo studio ha coinvolto 19 quasar, selezionato tra i più luminosi osservabili con MUSE. Precedenti studi hanno dimostrato che circa il 10% di tutti i quasar esaminati era circondato da aloni, costituito da gas noto come mezzo intergalattico. Questi aloni si estendono fino a 300.000 anni luce di distanza dai centri dei quasar. Questo nuovo studio, però, ha fatto una sorpresa, con il rilevamento di grandi aloni intorno a tutti i 19 quasar osservati, molto più dei due aloni che ci si aspettava statisticamente. Il team sospetta che ciò sia dovuto al vasto aumento del potere di osservazione del MUSE rispetto a precedenti strumenti simili, ma sono necessarie ulteriori osservazioni per determinare se questo è il caso.

"E' ancora troppo presto per dire se questo sia dovuto alla nostra nuova tecnica di osservazione o se c'è qualcosa di peculiare nei quasar nel nostro campione. Quindi c'è ancora molto da imparare; siamo solo all'inizio di una nuova era di scoperte", afferma l'autrice principale Elena Borisova, del Politecnico di Zurigo.

L'obiettivo originale dello studio era analizzare le componenti gassose dell'Universo su scale più grandi; una struttura a volte indicata come la rete cosmica, in cui i quasar formano nodi luminosi. I componenti gassosi di questa rete sono normalmente estremamente difficili da rilevare, quindi gli aloni luminosi di gas che circondano i quasar offrono un'opportunità quasi unica per studiare il gas all'interno di questa struttura cosmica su larga scala.

I 19 aloni appena rilevati hanno anche rivelato un'altra sorpresa:sono costituiti da gas intergalattico relativamente freddo, circa 10.000 gradi Celsius. Questa rivelazione è in forte disaccordo con i modelli attualmente accettati della struttura e della formazione delle galassie, il che suggerisce che il gas in così stretta vicinanza alle galassie dovrebbe avere temperature superiori a un milione di gradi.

È la prima volta che MUSE e le sue capacità di osservazione uniche sono state utilizzate per un'indagine di questo tipo. La scoperta mostra le potenzialità dello strumento per osservare questo tipo di oggetti. Il coautore Sebastiano Cantalupo è molto entusiasta del nuovo strumento e delle opportunità che offre:"Abbiamo sfruttato le capacità uniche di MUSE in questo studio, che aprirà la strada a futuri sondaggi. In combinazione con una nuova generazione di modelli teorici e numerici, questo approccio continuerà a fornire una nuova finestra sulla formazione della struttura cosmica e sull'evoluzione delle galassie".

Questa ricerca è stata presentata nell'articolo "Nebulose giganti ubiquitarie Lyα intorno ai quasar più luminosi a z ~ 3.5 rivelato con MUSE", apparire in Giornale Astrofisico .