Alle origini dei quasar

Utilizzando le capacità di vedere nell'infrarosso del telescopio spaziale Hubble, gli astronomi hanno svelato alcuni dettagli sull'origine dei quasar, gli oggetti più luminosi dell'Universo. La loro nascita risulta legata agli scontri galattici che hanno coinvolto enormi quantità di combustibile e massicci buchi neri centrali.

"Le immagini di Hubble dimostrano che i quasar più luminosi nell'Universo sono il risultato di violenti fusioni tra galassie che guidano la crescita dei buchi neri e trasformano la galassia ospite", ha dichiarato C. Megan Urry, professore di astronomia ed astrofisica alla Yale University, co-autore del documento pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal.

Major Mergers Host the Most Luminous Red Quasars at z ~ 2: A Hubble Space Telescope WFC3/IR Study [abstract]

We used the Hubble Space Telescope WFC3 near-infrared camera to image the host galaxies of a sample of eleven luminous, dust-reddened quasars at z ~ 2 -- the peak epoch of black hole growth and star formation in the Universe -- to test the merger-driven picture for the co-evolution of galaxies and their nuclear black holes. The red quasars come from the FIRST+2MASS red quasar survey and a newer, deeper, UKIDSS+FIRST sample. These dust-reddened quasars are the most intrinsically luminous quasars in the Universe at all redshifts, and may represent the dust-clearing transitional phase in the merger-driven black hole growth scenario. Probing the host galaxies in rest-frame visible light, the HST images reveal that 8/10 of these quasars have actively merging hosts, while one source is reddened by an intervening lower redshift galaxy along the line-of-sight. We study the morphological properties of the quasar hosts using parametric Sersic fits as well as the non-parametric estimators (Gini coefficient, M_{20} and asymmetry). Their properties are heterogeneous but broadly consistent with the most extreme morphologies of local merging systems such as Ultraluminous Infrared galaxies. The red quasars have a luminosity range of log(L_bol) = 47.8 - 48.3 (erg/s) and the merger fraction of their AGN hosts is consistent with merger-driven models of luminous AGN activity at z=2, which supports the picture in which luminous quasars and galaxies co-evolve through major mergers that trigger both star formation and black hole growth.

"Questi sono anche i luoghi dove avvengono le fusioni tra buchi neri che speriamo di poter vedere un giorno con telescopi per onde gravitazionali", ha detto Urry.

I quasar emettono una luce brillante come quella di mille miliardi di stelle. Nel corso degli ultimi due decenni, i ricercatori hanno concluso che l'energia necessaria deve arrivare dai buchi neri supermassicci all'interno dei nuclei galattici distanti, alimentati dalla fusione tra galassie.

"Le osservazioni di Hubble ci dicono che il picco di attività dei quasar nell'Universo primordiale è guidato dalla collisione tra galassie che poi si fondono insieme", ha detto Eilat Glikman del Middlebury College nel Vermont, autore principale dello studio. "Stiamo osservando i quasar nella loro adolescenza quando sono in rapida crescita e tutto è caotico".

La ricerca è iniziata cercando tra i quasar avvolti dalla polvere "rossastra" che blocca la luce nel visibile.
Utilizzando la Wide Field Camera 3 del telescopio spaziale Hubble, Glikman ha osservato 11 quasar dell'era del picco di formazione stellare nell'Universo di 12 miliardi di anni fa.

Press release: -
http://news.yale.edu/2015/06/18/galactic-crashes-fuel-quasars-study-finds