Gli astronomi hanno mappato il volume più grande mai realizzato dell’universo con una nuova mappa dei buchi neri supermassicci attivi che vivono nei centri delle galassie. Chiamati quasar, i buchi neri che divorano gas sono, ironicamente, alcuni degli oggetti più luminosi dell'universo.
La nuova mappa registra la posizione di circa 1,3 milioni di quasar nello spazio e nel tempo, il più lontano dei quali brillava quando l’universo aveva solo 1,5 miliardi di anni. (Per fare un confronto, l'universo ha ora 13,7 miliardi di anni.)
"Questo catalogo dei quasar è diverso da tutti i cataloghi precedenti in quanto ci fornisce una mappa tridimensionale del volume più grande mai esistito dell'universo", afferma il co-creatore della mappa David Hogg, ricercatore senior presso il Center for Computational del Flatiron Institute. Astrofisico a New York City e professore di fisica e scienza dei dati alla New York University. "Non è il catalogo con il maggior numero di quasar, e non è il catalogo con le misurazioni di quasar di migliore qualità, ma è il catalogo con il più grande volume totale dell'universo mappato."
Hogg e i suoi colleghi presentano la mappa in un articolo pubblicato su The Astrophysical Journal . L'autrice principale dell'articolo, Kate Storey-Fisher, è una ricercatrice post-dottorato presso il Centro internazionale di fisica di Donostia in Spagna.
Gli scienziati hanno costruito la nuova mappa utilizzando i dati del telescopio spaziale Gaia dell’Agenzia spaziale europea. Sebbene l'obiettivo principale di Gaia sia quello di mappare le stelle della nostra galassia, individua inavvertitamente anche oggetti al di fuori della Via Lattea, come quasar e altre galassie, mentre scansiona il cielo.
"Siamo stati in grado di effettuare misurazioni di come la materia si raggruppa nell'universo primordiale che sono precise quanto quelle di importanti progetti di rilevamento internazionali, il che è piuttosto notevole dato che abbiamo ottenuto i nostri dati come 'bonus' dalla Via Lattea. progetto Gaia focalizzato", afferma Storey-Fisher.
I quasar sono alimentati da buchi neri supermassicci al centro delle galassie e possono essere centinaia di volte più luminosi di un'intera galassia. Mentre l'attrazione gravitazionale del buco nero fa ruotare il gas vicino, il processo genera un disco estremamente luminoso e talvolta getti di luce che i telescopi possono osservare.
Le galassie abitate dai quasar sono circondate da enormi aloni di materiale invisibile chiamato materia oscura. Studiando i quasar, gli astronomi possono imparare di più sulla materia oscura, ad esempio su quanto essa si aggrega.
Gli astronomi possono anche utilizzare le posizioni dei quasar distanti e delle galassie che li ospitano per comprendere meglio come il cosmo si è espanso nel tempo. Ad esempio, gli scienziati hanno già confrontato la nuova mappa dei quasar con la luce più antica del nostro cosmo, lo sfondo cosmico a microonde. Mentre questa luce viaggia verso di noi, viene piegata dalla rete di materia oscura, la stessa rete tracciata dai quasar. Confrontando i due, gli scienziati possono misurare la forza con cui la materia si aggrega.
"È stato davvero emozionante vedere questo catalogo stimolare così tanta nuova scienza", afferma Storey-Fisher. "I ricercatori di tutto il mondo stanno utilizzando la mappa dei quasar per misurare tutto, dalle fluttuazioni iniziali di densità che hanno seminato la rete cosmica alla distribuzione dei vuoti cosmici fino al movimento del nostro sistema solare attraverso l'universo."
Il team ha utilizzato i dati del terzo rilascio di Gaia, che conteneva 6,6 milioni di quasar candidati, e i dati del Wide-Field Infrared Survey Explorer della NASA e dello Sloan Digital Sky Survey. Combinando i set di dati, il team ha rimosso contaminanti come stelle e galassie dal set di dati originale di Gaia e ha individuato con maggiore precisione le distanze dei quasar.
Il team ha anche creato una mappa che mostra i punti in cui polvere, stelle e altri elementi nocivi potrebbero bloccare la nostra visione di alcuni quasar, il che è fondamentale per interpretare la mappa dei quasar.
"Questo catalogo di quasar è un ottimo esempio di quanto siano produttivi i progetti astronomici", afferma Hogg. "Gaia è stata progettata per misurare le stelle nella nostra galassia, ma allo stesso tempo ha anche trovato milioni di quasar, che ci danno una mappa dell'intero universo."
Ulteriori informazioni: Kate Storey-Fisher et al, Quaia, the Gaia-unWISE Quasar Catalog:An All-sky Spectroscopic Quasar Sample The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1328. iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-4357/ad1328
Fornito dalla Fondazione Simons
