Gli astronomi hanno ottenuto la prima immagine risolta di nubi gassose disturbate in una galassia distante 11 miliardi di anni luce utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Il team ha scoperto che l'interruzione è causata da giovani potenti getti espulsi da un buco nero supermassiccio che risiede al centro della galassia ospite. Questo risultato getterà luce sul mistero del processo evolutivo delle galassie nell'Universo primordiale.

È comunemente noto che i buchi neri esercitano una forte attrazione gravitazionale sulla materia circostante. Però, è meno noto che alcuni buchi neri hanno flussi veloci di materia ionizzata, chiamati getti. In alcune galassie vicine, getti evoluti soffiano nuvole gassose galattiche, con conseguente formazione stellare soppressa. Perciò, per capire l'evoluzione delle galassie, è fondamentale osservare l'interazione tra getti di buchi neri e nubi gassose nel corso della storia cosmica. Però, era stato difficile ottenere prove chiare di tale interazione, soprattutto nell'Universo primordiale.

Per ottenere prove così chiare, il team ha utilizzato ALMA per osservare un oggetto interessante noto come MG J0414+0534. Una caratteristica distintiva di MG J0414+0534 è che i percorsi della luce che viaggiano da esso alla Terra sono significativamente distorti dalla gravità di un'altra galassia "lente" tra MG J0414+0534 e noi, causando un notevole ingrandimento.

"Questa distorsione funziona come un 'telescopio naturale' per consentire una visione dettagliata di oggetti distanti, "dice Takeo Minezaki, professore associato presso l'Università di Tokyo.

Un'altra caratteristica è che MG J0414+0534 ha un buco nero supermassiccio con getti bipolari al centro della galassia ospite. Il team è stato in grado di ricostruire l'immagine "vera" delle nubi gassose e dei getti in MG J0414+0534 tenendo conto con attenzione degli effetti gravitazionali esercitati dalla galassia con lente interposta.

"Combinando questo telescopio cosmico e le osservazioni ad alta risoluzione di ALMA, abbiamo ottenuto una visione eccezionalmente nitida, cioè 9, 000 volte meglio della vista umana, " aggiunge Kouichiro Nakanishi, un professore associato del progetto presso l'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone/SOKENDAI. "Con questa altissima risoluzione, siamo stati in grado di ottenere la distribuzione e il movimento delle nubi gassose attorno ai getti espulsi da un buco nero supermassiccio".

Grazie a una risoluzione così superiore, il team ha scoperto che le nubi gassose lungo i getti hanno un movimento violento con velocità fino a 600 km/s, mostrando una chiara evidenza di gas impattato. Inoltre, si è scoperto che le dimensioni delle nubi gassose impattate e dei getti sono molto più piccole delle dimensioni tipiche di una galassia a questa età.

"Stiamo forse assistendo alla primissima fase dell'evoluzione dei getti nella galassia, "dice Satoki Matsushita, ricercatore presso l'Istituto di Astronomia e Astrofisica dell'Academia Sinica. "Potrebbe essere già diverse decine di migliaia di anni dopo il lancio dei jet".

"MG J0414+0534 è un ottimo esempio per la giovinezza dei jet, " riassume Kaiki Inoue, un professore alla Kindai University, Giappone, e l'autore principale del documento di ricerca apparso nel Lettere per riviste astrofisiche . "Abbiamo trovato prove rivelatrici di una significativa interazione tra getti e nubi gassose anche nella primissima fase evolutiva dei getti. Penso che la nostra scoperta aprirà la strada a una migliore comprensione del processo evolutivo delle galassie nell'Universo primordiale".