Immagine del telescopio spaziale Hubble di J1148 + 5251. Windhorst, Arizona State University
I quasar sono stati i fari migliori e più facilmente osservabili per gli astronomi per sondare l'Universo distante, e uno dei quasar più distanti e luminosi sta fornendo una sorpresa. Gli astronomi che studiano una galassia lontana, soprannominata J1148 + 5251 e che contiene un quasar luminoso, vedono solo il quasar e non la galassia ospite. Si è pensato che il quasar si nutrisse di una manciata di stelle ogni anno per accumularsi fino alla sua dimensione di tre miliardi di masse solari in poche centinaia di milioni di anni. Ma dove sono tutte le stelle?
Probabilmente, il quasar non ha avuto una frenesia alimentare e ha mangiato tutto in vista! Ma potrebbe mangiare di nascosto. Le viste a infrarossi vicini con la Wide Field Camera 3 di Hubble Space Telescope forniscono solo indicazioni su ciò che potrebbe accadere: la galassia è così avvolta dalla polvere che non si vede la luce delle stelle; solo il quasar luminoso e squillante traspare. Quante stelle stia mangiando questo quasar sono ora incerte, mentre la carneficina si svolge sotto copertura.
Mentre la maggior parte delle prime galassie contiene quasi nessuna polvere - l'universo primordiale era privo di polvere fino a quando la prima generazione di stelle non ha iniziato a fare polvere attraverso la fusione nucleare - precedenti osservazioni submillimetriche hanno mostrato che questa galassia ospita grandi quantità di polvere, quindi anche questo è un po 'un mistero .
Quindi come è potuto succedere tutto questo?
L'impressione dell'artista di uno dei quasar più distanti, più antichi e più luminosi mai visti è nascosta dietro la polvere. La polvere nasconde anche la vista della galassia sottostante di stelle in cui è presumibilmente incorporato il quasar. (Credito: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
“Se vuoi nascondere le stelle con la polvere, devi creare molte stelle enormi di breve durata prima che perdano la massa alla fine della loro vita. Devi farlo molto rapidamente, quindi le supernovae e altri canali stellari di perdita di massa possono riempire l'ambiente di polvere molto rapidamente ", ha affermato Rogier Windhorst dell'Arizona State University (ASU), Tempe, Ariz.
"Devi anche formarli in tutta la galassia per diffondere la polvere in tutta la galassia", ha aggiunto Matt Mechtley, anch'esso dell'ASU.
Questo quasar è stato identificato per la prima volta nello Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e le osservazioni del submillimetro di follow-up hanno mostrato polvere significativa ma non come e dove è stata distribuita.
Windhorst e il suo team hanno usato Hubble per sottrarre con molta attenzione la luce dall'immagine quasar e cercare il bagliore delle stelle circostanti. Lo hanno fatto osservando il bagliore di una stella di riferimento nel cielo vicino al quasar e usandolo come modello per rimuovere la luce del quasar dall'immagine. Una volta rimosso il quasar, non è stata rilevata alcuna luce stellare sottostante significativa. Le stelle della galassia sottostante avrebbero potuto essere facilmente rilevate, se fossero state presenti e relativamente non oscurate dalla polvere in almeno alcune località.
"È straordinario che Hubble non abbia trovato nessuna delle galassie sottostanti", ha affermato Windhorst. “La galassia sottostante è ovunque molto più debole del previsto e quindi deve trovarsi in un ambiente molto polveroso. È uno degli incendi boschivi più fragorosi dell'universo. Sta creando così tanto fumo che non vedi alcuna luce stellare, da nessuna parte. L'incendio della foresta è completo, non viene risparmiato un albero. "
Poiché non vediamo le stelle, possiamo escludere che la galassia che ospita questo quasar sia una galassia normale ", ha affermato Mechtley. "È tra le galassie più polverose dell'universo e la polvere è così ampiamente distribuita che nemmeno un singolo ammasso di stelle fa capolino. Siamo molto vicini a un rilevamento plausibile, nel senso che se avessimo approfondito il fattore due avremmo potuto rilevare un po 'di luce dalle sue giovani stelle, anche in una galassia così polverosa ".
Questo risultato è stato pubblicato nel numero del 10 settembre di Astrophysical Journal Letters nel documento del team.
L'unico modo per arrivare alla fine di questo mistero, ha affermato Windhorst, è aspettare che il James Webb Space Telescope si lanci e diventi online.
"Il telescopio Webb è progettato per effettuare una rilevazione definitiva di ciò", ha affermato. "Otterremo solidi rilevamenti delle stelle con la migliore sensibilità di Webb alle lunghezze d'onda più lunghe della luce, che sonderà meglio le regioni polverose in queste giovani galassie".
Il telescopio Webb avrà anche la sensibilità a infrarossi per scrutare fino a 200 milioni di anni dopo il Big Bang. Se le galassie hanno iniziato a formare stelle in questa prima epoca, Webb è progettato e costruito per rilevarle.
Quindi solo allora verrà rivelata la vera natura - e la potenziale carneficina - di questo sistema.
Leggi il documento del team.
Fonte: NASA
