Galassie e buchi neri distanti

Oggi qui all’Assemblea Generale della IAU in corso a Honolulu, Hawaii, abbiamo avuto il piacere di incontrare Reinhard Genzel, direttore del Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik a Monaco, in Germania, e professore di Fisica e Astronomia all’Università di Berkeley negli Stati Uniti. Genzel è stato il coordinatore di una sessione plenaria sulla formazione ed evoluzione delle galassie massicce nell’universo primordiale.

«Un aspetto importante sul quale ci siamo soffermati è capire come questi oggetti celesti, che contano al loro interno centinaia di miliardi di stelle sono apparsi nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang. Per far questo utilizziamo sostanzialmente il fatto che la luce, messaggera delle informazioni su queste galassie, viaggia a una velocità finita e ci permette così, spingendoci lontano nello spazio, anche di andare molto indietro nel tempo. In linea di principio possiamo studiare gli oggetti più remoti esattamente come quelli che sono nel nostro vicinato cosmico, misurando il loro moto, la distribuzione del gas e delle stelle al loro interno. Così, da questi dati fisici, ottenuti con differenti tecniche osservative, cerchiamo di raccogliere informazioni empiriche che ci stanno aiutando a capire come questi oggetti si sono formati e si sono evoluti nel tempo».

In questo contesto determinanti sono poi gli effetti prodotti dall’attività del buco nero supermassiccio presente nelle regioni centrali di una galassia sulla galassia stessa. «Anche grazie a recenti studi, abbiamo ormai una chiara evidenza che quando un buco nero ingurgita materia con una rapidità che sia avvicina al suo limite massimo, espelle anche una frazione di quella materia con una velocità elevatissima» continua Genzel. «Questo può creare dei danni davvero notevoli alla galassia ospite, tanto da poterla addirittura disintegrare completamente. In realtà, dato che noi osserviamo galassie con buchi neri supermassicci, anche attivi, questo alla fine non si verifica.

Abbiamo osservato comunque che c’è una correlazione tra la massa dei buchi neri nei nuclei galattici e quella delle galassie in cui risiedono. Questo ci suggerisce che deve esserci stata un’epoca in cui si sono formati insieme, circa 10 miliardi di anni fa, e che le loro storie evolutive erano inizialmente legate a doppio filo. Per riuscire a capire meglio cosa è successo è indispensabile avere dati precisi sul gas presente nelle galassie, che è un po’ la benzina che alimenta la formazione stellare ma anche i buchi neri. In questo campo il telescopio ALMA in Cile potrà dare un contributo molto importante. Nel futuro poi l’entrata in funzione dei telescopi della classe di 30 e 40 metri, come lo European Extremely Large Telescope, che avranno risoluzione e sensibilità decisamente migliori degli attuali, ci permetteranno di spingerci ancora più lontano nel tempo con le nostre osservazioni. Oggi vediamo, a circa 10 miliardi di anni luce di distanza, buchi neri già evoluti che accrescono materia, ma non sappiamo nulla sul ‘prima’: quanto erano grandi inizialmente e come si sono evoluti. Di questo abbiamo bisogno: strumenti che ci permettano di andare a studiare questi oggetti primordiali, come anche anche il telescopio spaziale James Webb Space Telescope, che sarà operativo tra una decina di anni e la cui sensibilità nell’infrarosso è senza precedenti. Insomma, possiamo proprio dire che ci aspetta un futuro davvero emozionante nello studio dell’Universo remoto!»

Fonte: Media INAF | Scritto da Dal nostro inviato Marco Galliani