Era un quasar fantasma, pressoché invisibile ai telescopi, eppure è il quasar più luminoso dell’Universo. Si trova a 13 miliardi di anni luce dalla Terra ed è appena stato scoperto da un team internazionale di scienziati di cui fa parte anche un giovane ricercatore italiano, Fabio Pacucci, ex Consigliere dell’Unione Astrofili Italiani (Uai) e ricercatore dell’Università di Yale,negli Usa. Lo straordinario oggetto cosmico di radiazione equivarrebbe a quella di 600.000 miliardi di soli.
Quanti quasar nell’Universo?
Secondo gli autori dello studio, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, la scoperta suggerisce che nell’Universo ci siano molti più quasar di quelli che conosciamo. “I quasar sono oggetti cosmici estremamente luminosi che irradiano a causa dell’accrescimento di materia su un buco nero super-massiccio”, spiega Pacucci. “Questi buchi neri, dalla massa di milioni o miliardi di volte quella del Sole, si trovano al centro di galassie molto lontane. La radiazione emessa dal buco nero centrale è talmente intensa da rendere trascurabile l’emissione della galassia circostante. Per questo motivo, i quasar lontani appaiono come sorgenti dall’aspetto stellare, ossia puntiforme”.
Più luminoso grazie alla lente gravitazionale
La luminosità di questo oggetto cosmico è davvero eccezionale: sembra, infatti, emettere una radiazione pari a 600,000 miliardi di volte quella del Sole. Tuttavia, la luminosità non è intrinseca, ma sarebbe prodotta in larga parte dal fenomeno della lente gravitazionale. “Nello spazio fra noi e il quasar è presente una galassia che, con la sua massa, amplifica la radiazione del quasar, come una lente di ingrandimento”, ha precisato Pacucci. “Questo effetto, previsto dalla Relatività generale di Einstein, permette di osservare sorgenti molto lontane nell’Universo. La vera particolarità della scoperta è proprio questa: si tratta del quasar affetto da lente gravitazionale più lontano mai scoperto”.
Quasar fantasma
A lungo sfuggito all’attenzione degli studiosi per la presenza della galassia “lente”, che ne aveva in parte mascherato le caratteristiche, il nuovo straordinario oggetto cosmico è stato battezzato con il nome di quasar fantasma. Per scovarlo è stato necessario impiegare molti telescopi terrestri, situati soprattutto alle isole Hawaii, e il telescopio spaziale Hubble. “Insieme a Xiaohui Fan (astrofisica dell’Università dell’Arizona e autore dello studio, ndr) ho realizzato l’osservazione dal telescopio Keck che ha dato le prime indicazioni dell’eccezionalità della sorgente”, ha spiegato Pacucci. “I dati acquisiti, infatti, mostravano la possibilità che la luminosità dell’oggetto fosse dovuta in gran parte all’effetto di lente gravitazionale”.
La scoperta ha profonde implicazioni nello studio dell’Universo primordiale. “Si prospetta la possibilità che ci sia una popolazione di quasar fantasma completamente invisibile al momento”, ha concluso Pacucci. “Potrebbero esserci davvero tanti quasar fantasma lassù e se così fosse, le teorie che descrivono il primo miliardo di anni di storia dell’Universo potrebbero essere profondamente alterate”.
Vicini al Big Bang grazie ai quasar
“Usare i quasar come indicatori ha un grande potenziale, dal momento che li possiamo osservare a distanze maggiori rispetto alle supernovae di tipo Ia, e quindi usarli per esplorare epoche molto precedenti nella storia del cosmo”, ha spiegato l’autrice Elisabeta Lusso del Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University. Prendendo a riferimento i quasar, uno studio appena pubblicato su Nature Astronomy da un team a cui ha partecipato Lusso, è riuscito per la prima volta a misurare l’espansione dell’Universo, risalendo indietro nel tempo fino a circa un miliardo di anni dopo il Big Bang.
I ricercatori si sono serviti di un enorme database sull’emissione di luce in banda X e ottica di circa 500mila quasar. Lo studio ha fornito risultati del tutto in accordo con quelli già ottenuti con le supernovae per quanto riguarda l’espansione ‘recente’ dell’Universo, ma ha misurato anche un’evoluzione nei primi miliardi di anni dal Big Bang diversa da quella attesa sulla base del ‘modello cosmologico standard’, che assume una densità di energia oscura costante nel tempo.
Riferimenti: Most Lensed Quasars at z > 6 are Missed by Current Surveys, The Astrophysical Journal Letters; Cosmological constraints from the Hubble diagram of quasars at high redshifts, Nature Astronomy
