Comprendere la formazione di stelle e galassie all'inizio della storia dell'Universo continua ad essere un po 'un enigma, e un nuovo studio potrebbe aver rovesciato la nostra attuale comprensione. I risultati hanno fornito prove schiaccianti che i getti radio che sporgono da un centro galattico migliorano la formazione stellare - un risultato che contraddice direttamente i modelli attuali, dove la formazione stellare è ostacolata o addirittura fermata.
Tutte le prime galassie sono costituite da nuclei intensamente luminosi alimentati da enormi buchi neri. Questi cosiddetti nuclei galattici attivi, o in breve AGN, sono ancora oggetto di intenso studio. Un meccanismo specifico che gli astronomi stanno studiando è noto come feedback AGN.
"Feedback è il termine gergale dell'astronomo per il modo in cui un AGN - con la sua grande quantità di rilascio di energia - influenza la sua galassia ospite", ha recentemente dichiarato a Space Magazine il Dr. Zinn, capo ricercatore di questo studio. Ha spiegato che esiste sia un feedback positivo, in cui l'AGN promuoverà l'attività principale della galassia: la formazione di stelle, sia un feedback negativo, in cui l'AGN ostacolerà o addirittura fermerà la formazione di stelle.
Le attuali simulazioni della crescita della galassia invocano un forte feedback negativo.
"Nella maggior parte delle simulazioni cosmologiche, il feedback AGN viene utilizzato per troncare la formazione stellare nella galassia ospite", ha affermato Zinn. "Questo è necessario per evitare che le galassie simulate diventino troppo luminose / massicce."
Zinn et al. trovato forti prove che questo non è il caso di un gran numero di prime galassie, sostenendo che la presenza di un AGN migliora effettivamente la formazione stellare. In tali casi il tasso di formazione stellare totale di una galassia può essere aumentato di un fattore 2 - 5.
Inoltre, il team ha mostrato che si verifica un feedback positivo nell'AGN radio-luminoso. Esiste una forte correlazione tra l'infrarosso lontano (indicativo della formazione stellare) e la radio.
Ora, una correlazione tra la radio e il lontano infrarosso non è estranea all'astronomia galattica. Le stelle si formano in regioni estremamente polverose. Questa polvere assorbe la luce delle stelle e la emette nuovamente nell'infrarosso lontano. Le stelle muoiono quindi in enormi esplosioni di supernova, causando potenti fronti d'urto, che accelerano gli elettroni e portano all'emissione di forti radiazioni di sincrotrone nella radio.
Questa correlazione è tuttavia estranea agli studi AGN. La chiave sta nei getti radio, che penetrano lontano nella galassia ospite stessa. Un "getto lanciato dall'AGN colpisce il gas interstellare della galassia ospite e induce quindi shock e turbolenze supersonici", spiega Zinn. "Questo accorcia i tempi di aggregazione del gas in modo che possa condensarsi in stelle in modo molto più rapido ed efficiente."
Questa nuova scoperta rivela che gli esatti meccanismi in cui AGN interagiscono con le loro galassie ospiti sono molto più complicati di quanto si pensasse in precedenza. Le osservazioni future probabilmente forniranno una nuova comprensione dell'evoluzione delle galassie.
Il team ha utilizzato i dati principalmente dall'immagine Chandra Deep Field South
ma anche dati da Hubble, Herschel e Spitzer.
I risultati saranno pubblicati sull'Astrophysical Journal (prestampa disponibile qui).
