Utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio Europeo Australe (ESO), gli astronomi hanno caratterizzato un quasar brillante, trovandolo non solo il più brillante del suo genere, ma anche l'oggetto più luminoso mai osservato. I quasar sono i nuclei luminosi di galassie distanti e sono alimentati da buchi neri supermassicci.
Il buco nero di questo quasar da record sta crescendo in massa dell'equivalente di un sole al giorno, rendendolo il buco nero con la crescita più rapida fino ad oggi.
I buchi neri che alimentano i quasar raccolgono la materia dall’ambiente circostante in un processo energetico che emette grandi quantità di luce. Tanto che i quasar sono alcuni degli oggetti più luminosi nel nostro cielo, il che significa che anche quelli distanti sono visibili dalla Terra. In generale, i quasar più luminosi indicano i buchi neri supermassicci a più rapida crescita.
"Abbiamo scoperto il buco nero con la crescita più rapida finora conosciuto. Ha una massa di 17 miliardi di soli e mangia poco più di un sole al giorno. Questo lo rende l'oggetto più luminoso dell'universo conosciuto", afferma Christian Wolf, un astronomo. presso l'Australian National University (ANU) e autore principale dello studio pubblicato Nature Astronomy . Il quasar, chiamato J0529-4351, è così lontano dalla Terra che la sua luce ha impiegato oltre 12 miliardi di anni per raggiungerci.
La materia attirata verso questo buco nero, sotto forma di disco, emette così tanta energia che J0529-4351 è oltre 500 trilioni di volte più luminoso del sole. "Tutta questa luce proviene da un disco di accrescimento caldo che misura sette anni luce di diametro:deve essere il disco di accrescimento più grande dell'universo", afferma il Ph.D. dell'ANU. studente e coautore Samuel Lai. Sette anni luce corrispondono a circa 15.000 volte la distanza dal sole all'orbita di Nettuno.
Sorprendentemente, questo quasar da record si nascondeva in bella vista. "È una sorpresa che sia rimasto sconosciuto fino ad oggi, quando conosciamo già circa un milione di quasar meno impressionanti. Ci è rimasto davanti agli occhi fino ad ora", dice il coautore Christopher Onken, un astronomo dell'ANU. Ha aggiunto che questo oggetto è apparso nelle immagini della Schmidt Southern Sky Survey dell'ESO risalenti al 1980, ma non è stato riconosciuto come un quasar fino a decenni dopo.
Trovare quasar richiede dati osservativi precisi da vaste aree del cielo. I set di dati risultanti sono così grandi che i ricercatori spesso utilizzano modelli di apprendimento automatico per analizzarli e distinguere i quasar da altri oggetti celesti.
Tuttavia, questi modelli vengono addestrati su dati esistenti, il che limita i potenziali candidati a oggetti simili a quelli già noti. Se un nuovo quasar fosse più luminoso di qualsiasi altro osservato in precedenza, il programma potrebbe rifiutarlo e classificarlo invece come una stella non troppo distante dalla Terra.
Un'analisi automatizzata dei dati del satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea ha rilevato che J0529-4351 era troppo luminoso per essere un quasar, suggerendo invece che fosse una stella. I ricercatori lo hanno identificato come un quasar distante l'anno scorso utilizzando le osservazioni del telescopio ANU da 2,3 metri presso l'Osservatorio Siding Spring in Australia.
Tuttavia, scoprire che si trattava del quasar più luminoso mai osservato ha richiesto un telescopio più grande e misurazioni con uno strumento più preciso. Lo spettrografo X-shooter installato sul VLT dell'ESO nel deserto cileno di Atacama ha fornito dati cruciali.
Il buco nero con la crescita più rapida mai osservato sarà anche un obiettivo perfetto per l'aggiornamento GRAVITY+ sull'interferometro VLT (VLTI) dell'ESO, progettato per misurare con precisione la massa dei buchi neri, compresi quelli lontani dalla Terra. Inoltre, l'Extremely Large Telescope (ELT) dell'ESO, un telescopio di 39 metri in costruzione nel deserto cileno di Atacama, renderà ancora più fattibile l'identificazione e la caratterizzazione di tali oggetti sfuggenti.
Trovare e studiare i buchi neri supermassicci distanti potrebbe far luce su alcuni dei misteri dell’universo primordiale, compreso il modo in cui essi e le galassie che li ospitano si sono formati ed evoluti. Ma non è l'unico motivo per cui Wolf li cerca. "Personalmente mi piace semplicemente la caccia", dice. "Per qualche minuto al giorno mi sento di nuovo un bambino, mentre gioco alla caccia al tesoro, e ora metto sul tavolo tutto quello che ho imparato da allora."
Ulteriori informazioni: Christian Wolf, L'accrescimento di una massa solare al giorno da parte di un buco nero da 17 miliardi di massa solare, Astronomia naturale (2024). DOI:10.1038/s41550-024-02195-x. www.nature.com/articles/s41550-024-02195-x
Informazioni sul giornale: Astronomia naturale
Fornito da ESO
