Scoperti tsunami di energia cosmica che impediscono la formazione di stelle

Un gruppo di astronomi americani si è impegnato a rivedere i dati raccolti dal telescopio Hubble per stabilire da quali oggetti spaziali emanano i flussi più energetici e stimare che siano quasar. Il materiale espulso si propaga attraverso lo spazio in un modo simile agli tsunami nell’oceano e provoca il caos nelle loro galassie ospiti.

I quasar si formano come un buco nero supermassiccio in un centro galattico che assorbe la materia, emette radiazioni intense e si circonda di gas caldo. L’intero sistema può diventare mille volte più luminoso di intere galassie con milioni di stelle, mentre i flussi di espulsione del materiale accelerano a velocità che raggiungono a malapena la velocità della luce.

“Nessun altro fenomeno coinvolge più energia meccanica“, ha detto alla NASA il fisico Nahum Arav, professore alla Virginia Polytechnic University e principale investigatore del progetto. “Durante 10 milioni di anni della loro vita, questi flussi in uscita producono milioni di volte più energia di un lampo di raggi gamma“.

Per analogia con il vento solare, lo scienziato ha definito il fenomeno “venti” e ha detto che spingono “centinaia di masse solari di materiale ogni anno”. “La quantità di energia meccanica trasportata da questi flussi è fino a diverse centinaia di volte maggiore della luminosità dell’intera Via Lattea“.

Quando questo “tsunami cosmico” colpisce materiale interstellare, la temperatura sul fronte dello shock aumenta a miliardi di gradi, calcolò la squadra di Arav. Per questo motivo, il materiale brilla in larga misura sui raggi X, ma anche su tutto lo spettro della luce.

Getti a lungo raggio

Per decenni, gli astronomi hanno saputo che un processo fisico impedisce la formazione di stelle nelle galassie pesanti, in particolare quelle con un quasar al centro, sebbene l’origine di quell’ostacolo fosse incerta. Quando i ricercatori hanno inserito i flussi osservati nelle loro simulazioni dell’evoluzione galattica, hanno visto che funzionano come quella forza sconosciuta.

Il gruppo ha studiato e misurato 13 di quei getti ad alta energia, espulsi da diversi quasar. Di questi, due hanno un raggio tra 5 e 20 parsec (da 16.31 a 65.24 anni luce), mentre altri nove raggiungono 100 – 2.000 parsec dalla sorgente (326.2 – 6.524 anni luce), secondo un articolo pubblicato su Astrophysical Journal Supplements. A queste incredibili distanze i quasar alterano o sopprimono la formazione stellare.

L’elevata ionizzazione è tipica di tutte queste emissioni, ma gli studiosi si sono fermati a diversi quasar e sono stati in grado di determinare, utilizzando la spettroscopia, quali componenti include ogni flusso. Alcuni sono stati trovati per combinare azoto, ossigeno, solfuro, argon, neon e ioni sodio, mentre altri lasciano solo l’impronta spettrale di diversi ioni calcio. Un totale di sei articoli in questo numero di marzo raccolgono nella summenzionata rivista i numerosi risultati ottenuti durante l’analisi dei dati forniti da Hubble.

Foto NASA: Rappresentazione artistica di una galassia lontana con il quasar attivo al centro.