Nel 1974, gli astronomi hanno rilevato un'enorme fonte di emissioni di onde radio proveniente dal centro della nostra galassia. Nel giro di pochi decenni, si è concluso che la sorgente di onde radio corrispondeva a un buco nero particolarmente grande e rotante. Conosciuto come Sagittario A, questo particolare buco nero è così grande che solo la designazione "supermassiccio" farebbe. Dalla sua scoperta, gli astronomi sono giunti alla conclusione che i buchi neri supermassicci (SMBH) si trovano al centro di quasi tutte le galassie massicce conosciute.
Ma grazie a una recente radio imaging di un team di ricercatori dell'Università di Cape Town e dell'Università del Capo Occidentale, in Sudafrica, è stato ulteriormente determinato che in una regione del lontano universo, gli SMBH stanno uscendo dalla radio getti nella stessa direzione. Questa scoperta, che mostra un allineamento dei getti delle galassie su un ampio volume di spazio, è la prima del suo genere e potrebbe dirci molto sull'Universo primordiale.
Questa ricerca, che è apparsa di recente nelle comunicazioni mensili della Royal Astronomical Society, è stata resa possibile grazie a un sondaggio radiografico di tre anni condotto dal Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India. Dopo aver esaminato le onde radio provenienti da una regione dello spazio chiamata ELAIS-N1, il team di ricerca sudafricano ha scoperto che i getti prodotti da queste galassie erano tutti allineati.
Questa scoperta poteva essere spiegata solo avventurandosi sul fatto che gli SMBH che li creavano ruotavano tutti nella stessa direzione, il che a sua volta rivela qualcosa di piuttosto interessante su come sono diventati questi buchi neri. In sostanza, l'unica ragione probabile per cui più SMBH potrebbero girare nella stessa direzione su un grande volume di spazio è se fossero il risultato di fluttuazioni di massa primordiali nell'universo primordiale.
Come ha spiegato il prof. Andrew Russ Taylor, presidente congiunto UWC / UCT SKA, direttore dell'Istituto interuniversitario per l'astronomia intensiva lanciato di recente e autore principale dello studio mensile Avvisi: “Dal momento che questi buchi neri non lo sanno l'uno sull'altro, o avere alcun modo di scambiarsi informazioni o di influenzarsi a vicenda direttamente su scale così vaste, questo allineamento di spin deve essersi verificato durante la formazione delle galassie nell'universo primordiale ”.
Ciò è stato piuttosto sorprendente e qualcosa per cui il team di ricerca non era preparato. Inizialmente, l'obiettivo del progetto era esplorare le più deboli fonti radio nell'universo usando i radiotelescopi di ultima generazione; che, si sperava, avrebbe fornito un'anteprima di ciò che la prossima generazione di telescopi come il telescopio MeerKAT del Sudafrica e lo Square Kilometer Array (SKA) forniranno una volta che saranno online.
Mentre studi precedenti hanno dimostrato che ci sono deviazioni negli orientamenti di alcune galassie, questa è stata la prima volta che gli astronomi sono stati in grado di utilizzare i getti prodotti dai fori SMBA per rivelare i loro allineamenti. Dopo aver notato la simmetria che era evidente tra di loro, il team di ricerca ha preso in considerazione diverse opzioni sul motivo per cui potrebbe essere un allineamento nelle galassie (anche su scale più grandi dei cluster di galassie).
Tuttavia, è importante notare che le teorie non hanno mai previsto una distribuzione di spin su larga scala di questo tipo. Un fenomeno così sconosciuto presenta certamente una sfida quando si tratta di teorie prevalenti sulle origini dell'Universo, che dovranno essere in qualche modo riviste per tenerne conto.
Mentre studi precedenti hanno rilevato deviazioni dall'uniformità negli orientamenti delle galassie, questa era la prima volta che i getti radio venivano usati per misurare il loro allineamento. Ciò è stato reso possibile grazie alla sensibilità delle immagini radio utilizzate, che ha anche beneficiato del fatto che le misurazioni dell'intensità delle emissioni radio non sono effettuate da cose come la dispersione, l'estinzione e la rotazione di Faraday (che potrebbe aver effettuato altri studi).
Inoltre, la presenza di allineamenti di questa natura potrebbe far luce sull'orientamento e l'evoluzione di queste galassie, in particolare in relazione alle strutture su larga scala. Potrebbero anche aiutare l'astronomo a conoscere meglio i movimenti delle fluttuazioni della materia primordiale che hanno dato origine all'attuale struttura dell'Universo. Come notano anche Taylor e gli altri autori dell'articolo, sarà interessante confrontarlo con le previsioni della struttura del momento angolare delle simulazioni dell'universo.
Negli ultimi anni sono state prodotte diverse simulazioni per modellare la struttura di grande vendita dell'Universo e come si è evoluta. Questi includono, ma non sono limitati a, il progetto FastSound - che ha sorvegliato le galassie nell'universo usando lo spettrografo a più oggetti in fibra di Subaru Telescope (FMOS) - e il Progetto DESI, che si affiderà al Mayall Telescope sul Kitt Peak National Observatory in Arizona per tracciare la storia dell'Universo che risale a 11 miliardi di anni fa e creare una mappa 3D estremamente precisa.
E poi c'è l'Australian Square-Chilometre Array Pathfinder (ASKAP), un radiotelescopio attualmente commissionato dal Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) al Murchison Radio-astronomy Observatory (MRO) in Australia occidentale. Una volta completato, l'array ASKAP combina velocità di rilevamento elevata e alta sensibilità per studiare l'universo primordiale.
Nei prossimi anni, questi progetti, combinati con queste nuove informazioni sugli allineamenti dei buchi neri supermassicci, rischiano di far luce sul modo in cui l'Universo è nato, dalla creazione ai giorni nostri. Come afferma Taylor, “Stiamo iniziando a capire come è nata la struttura su larga scala dell'universo, a partire dal Big Bang e in crescita a causa di disturbi nell'universo primordiale, a ciò che abbiamo oggi e ciò aiuta esploriamo come sarà l'universo di domani. "
