Un team internazionale di ricerca, coordinato dall'Università di Milano-Bicocca con la collaborazione dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha documentato l'emissione di gas caldo attorno a un quasar isolato ("silenzioso" nello spettro radio). Il fenomeno, descritto in uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Astronomy & Astrophysics, risale a un'epoca in cui l'Universo aveva un'età di circa 2,1 miliardi di anni.
La ricerca fornisce misurazioni dirette sulle fasi iniziali di formazione del mezzo intra-ammasso, l'atmosfera di gas ad alta temperatura che avvolge gli ammassi galattici nell'Universo locale. Fino a questa rilevazione, le osservazioni telescopiche relative alle epoche più antiche dell'Universo avevano identificato prevalentemente le componenti di gas freddo.
Il gruppo di ricerca, guidato da Andrea Travascio (ricercatore INAF ed ex post-doc in Bicocca) e da Sebastiano Cantalupo (professore di astrofisica all'Università di Milano-Bicocca), ha esaminato 634 mila secondi (corrispondenti a circa 180 ore) di dati d'archivio raccolti dal telescopio spaziale a raggi X Chandra della NASA.
L'oggetto dell'analisi è il protoammasso MQN01, un aggregato di galassie in via di formazione. Al centro di questo agglomerato si trova un quasar, il nucleo attivo di una galassia lontana, attorno al quale si estende una struttura di gas che copre una distanza di circa 100 mila anni luce.
In passato, le emissioni a raggi X di tale estensione e a simili distanze erano state associate unicamente a galassie attive (AGN) "radio-forti", in cui la radiazione deriva dall'emissione di getti di particelle accelerati a velocità prossime a quella della luce. Il quasar situato nel protoammasso MQN01 è invece classificato come "radio-quiet", caratteristica che esclude la contaminazione dei dati da parte di emissioni legate ai getti.
L'assenza di getti radio ha permesso di attribuire l'emissione di raggi X a un processo termico. Le rilevazioni indicano che il gas freddo, precipitando verso il potenziale gravitazionale dell'alone massiccio, subisce un riscaldamento a causa di shock gravitazionali, raggiungendo temperature stimate intorno ai 20 milioni di kelvin. Le pressioni e le densità misurate risultano superiori di uno o due ordini di grandezza rispetto a quelle degli ammassi galattici presenti nell'Universo odierno.
Per ottenere questi risultati, i ricercatori hanno applicato al quasar primordiale una tecnica di analisi generalmente impiegata per lo studio delle galassie di Seyfert nell'Universo locale. Questo approccio ha consentito di separare la luce diffusa emessa dal gas dalla radiazione prodotta dal buco nero centrale.
Attualmente, il team è impegnato nell'analisi dei dati di archivio relativi ad altri quasar per determinare se il fenomeno osservato in MQN01 sia un caso isolato o una fase comune nella formazione dei protoammassi. I prossimi passaggi della ricerca prevedono:
