Due nuovi studi dell'Università di Melbourne aiuteranno il più grande, il più potente e complesso telescopio spaziale mai costruito per scoprire galassie mai viste prima dall'umanità.

Gli articoli sono pubblicati in Il Giornale Astrofisico e il Avvisi mensili della Royal Astronomical Society e mostrare che il telescopio spaziale James Webb della NASA, previsto per il lancio alla fine del prossimo anno, rivelerà galassie nascoste.

Le potenti luci chiamate "quasar" sono gli oggetti più luminosi dell'universo. Alimentato da buchi neri supermassicci fino a un trilione di volte la massa del nostro Sole, oscurano intere galassie di miliardi di stelle. Simulazioni guidate da Science Ph.D. candidato, Madeline Marshall, mostrano che mentre anche il telescopio spaziale Hubble della NASA non può vedere le galassie attualmente nascoste da questi quasar, il telescopio James Webb sarà in grado di superare il bagliore.

"Webb offrirà l'opportunità di osservare per la prima volta queste galassie ospiti molto distanti, "disse Maresciallo, che ha condotto la sua ricerca presso l'ARC Center of Excellence in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3-D).

"Questo può aiutarci a rispondere a domande come:come possono i buchi neri crescere così grandi così velocemente? C'è una relazione tra la massa della galassia e la massa del buco nero, come vediamo nell'universo vicino?"

Sebbene sia noto che i quasar risiedono al centro delle galassie, è stato difficile dire come sono queste galassie e come si confrontano con le galassie senza quasar.

"In definitiva, Le osservazioni di Webb dovrebbero fornire nuove intuizioni su questi sistemi estremi, ", ha affermato il coautore di ASTRO 3-D Stuart Wyithe dell'Università di Melbourne. "I dati raccolti ci aiuteranno a capire come un buco nero potrebbe crescere fino a pesare un miliardo di volte il nostro Sole in appena un miliardo di anni. Questi grandi buchi neri non dovrebbero esistere così presto perché non c'è stato abbastanza tempo per crescere così massicci".

Il team dell'Università di Melbourne ha collaborato con ricercatori statunitensi, Cina, Germania, e l'Olanda di utilizzare il telescopio spaziale Hubble per cercare di osservare queste galassie. Hanno quindi utilizzato una simulazione al computer all'avanguardia chiamata BlueTides, che è stato sviluppato da un team guidato da un distinto visitatore di ASTRO 3-D, Tiziana Di Matteo, della Carnegie Mellon University di Pittsburgh, Pennsylvania, NOI.

"BlueTides è progettato per studiare la formazione e l'evoluzione di galassie e quasar nel primo miliardo di anni della storia dell'universo, " ha detto Yueying Ni della Carnegie Mellon University, che ha eseguito la simulazione BlueTides. "Il suo grande volume cosmico e l'elevata risoluzione spaziale ci consentono di studiare questi rari ospiti di quasar su base statistica".

Il team ha usato queste simulazioni per determinare cosa avrebbero visto le telecamere di Webb se l'osservatorio avesse studiato questi sistemi distanti. Hanno scoperto che sarebbe possibile distinguere la galassia ospite dal quasar, anche se ancora impegnativo a causa delle ridotte dimensioni della galassia nel cielo.

Hanno anche scoperto che le galassie che ospitano i quasar tendevano ad essere più piccole della media, copre solo circa 1/30 del diametro della Via Lattea nonostante contenga quasi la stessa massa della nostra galassia.

"Le galassie ospiti sono sorprendentemente piccole rispetto alla galassia media in quel momento, ", ha detto Marshall.