I buchi neri che alimentavano lontani quasar nell'universo primordiale pascolavano su chiazze di gas o passavano galassie piuttosto che innestarsi in drammatiche collisioni secondo le nuove osservazioni dei telescopi spaziali Spitzer e Hubble della NASA.
Un buco nero non ha bisogno di molto gas per soddisfare la sua fame e trasformarsi in un quasar, afferma il leader dello studio Kevin Schawinski di Yale “C'è qualche gas più che sufficiente a pochi anni luce dal centro della nostra Via Lattea per trasformarlo in un quasar ”, ha spiegato Schawinski. "Semplicemente non succede. Ma potrebbe succedere se una di quelle piccole nuvole di gas si imbattesse nel buco nero. Movimenti e agitazioni casuali all'interno della galassia incanalerebbero il gas nel buco nero. Dieci miliardi di anni fa, quei movimenti casuali erano più comuni e c'era più gas per andare in giro. Anche le piccole galassie erano più abbondanti e furono inghiottite da galassie più grandi. "
I quasar sono potenze galattiche distanti e brillanti. Questi oggetti lontani sono alimentati da buchi neri che si accumulano sul materiale catturato; questo a sua volta riscalda la questione a milioni di gradi rendendola super luminosa. I quasar più brillanti risiedono nelle galassie spinte e tirate da fusioni e interazioni con altre galassie lasciando un sacco di materiale da inghiottire dai buchi neri super-massicci che risiedono nei nuclei galattici.
Schawinski e il suo team hanno studiato 30 quasar con i telescopi orbitanti della NASA Hubble e Spitzer. Questi quasar, estremamente luminosi nelle immagini a infrarossi (segno rivelatore che i buchi neri residenti stanno attivamente raccogliendo gas e polvere nel loro vortice gravitazionale) si sono formati durante un periodo di picco della crescita del buco nero tra otto e dodici miliardi di anni fa. Hanno trovato 26 delle galassie ospiti, tutte delle dimensioni della nostra stessa Via Lattea, non mostravano segni di collisione, come braccia rotte, forme distorte o lunghe code di marea. Solo una galassia nello studio ha mostrato prove di un'interazione. Questa scoperta supporta l'evidenza che la creazione dei più grandi buchi neri nell'universo primordiale non è stata alimentata da esplosioni drammatiche di importanti fusioni ma da eventi più piccoli, a lungo termine.
"I quasar che sono prodotti di collisioni di galassie sono molto brillanti", ha detto Schawinski. “Gli oggetti che abbiamo esaminato in questo studio sono i quasar più tipici. Sono molto meno luminosi. I brillanti quasar nati da fusioni di galassie attirano tutta l'attenzione perché sono così luminosi e le loro galassie ospiti sono così incasinate. Ma i tipici quasar pane-burro sono in realtà i luoghi in cui si sta verificando la maggior parte della crescita del buco nero. Sono la norma e non hanno bisogno del dramma di una collisione per brillare.
"Penso che sia una combinazione di processi, come l'agitazione casuale di gas, esplosioni di supernovae, la deglutizione di piccoli corpi e flussi di gas e stelle che alimentano materiale nel nucleo", ha detto Schawinski.
Sfortunatamente, il processo che alimenta i quasar e i loro buchi neri si trova al di sotto del rilevamento di Hubble che li rende obiettivi principali per il prossimo James Webb Space Telescope, un grande osservatorio in orbita a infrarossi previsto per il lancio nel 2018.
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Didascalia dell'immagine: queste galassie hanno così tanta polvere che le avvolge che la luce brillante dei loro quasar non può essere vista in queste immagini dal NASA / ESA Hubble Space Telescope.
