Un gruppo di ricercatori ha scoperto prove di una soppressione della formazione stellare in una galassia ospitante un quasar, causata dall’espulsione di gas molecolare. Questa scoperta rappresenta un passo significativo nella comprensione dell’evoluzione delle galassie nell’Universo primordiale.
La natura dei quasar
Un quasar è una regione compatta alimentata da un buco nero supermassiccio situato al centro di una galassia massiccia. Sono estremamente luminosi, con un aspetto puntiforme simile a quello delle stelle, e si trovano a distanze enormi dalla Terra. Grazie alla loro lontananza e luminosità, offrono uno sguardo sulle condizioni dell’Universo primordiale, quando aveva meno di 1 miliardo di anni.
La scoperta degli outflow di gas molecolare
Le previsioni teoriche sono state confermate con la scoperta di un flusso di gas molecolare proveniente da un quasar quando l’Universo aveva meno di un miliardo di anni. Il team di ricerca, guidato dal professor Dragan Salak dell’Università di Hokkaido, dal professor Takuya Hashimoto dell’Università di Tsukuba e dal professor Akio Inoue dell’Università di Waseda, ha scoperto la prima evidenza di soppressione della formazione stellare guidata da un flusso di gas molecolare in una galassia ospitante un quasar nell’Universo primordiale. I loro risultati, basati su osservazioni effettuate utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile, sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal.
Il ruolo del gas molecolare nelle galassie
Il gas molecolare è fondamentale per la formazione delle stelle. Essendo il principale combustibile della formazione stellare, l’onnipresenza e le alte concentrazioni di gas molecolare all’interno di una galassia porterebbero alla formazione di un vasto numero di stelle. Espellendo questo gas nello spazio intergalattico più velocemente di quanto possa essere consumato dalla formazione stellare, gli outflow molecolari sopprimono efficacemente la formazione di stelle nelle galassie che ospitano quasar.
L’importanza degli outflow molecolari
“I lavori teorici suggeriscono che gli outflow di gas molecolare svolgono un ruolo importante nella formazione e nell’evoluzione delle galassie fin dalla loro età più precoce, perché possono regolare la formazione stellare”, spiega Salak. “I quasar sono fonti particolarmente energetiche, quindi ci aspettavamo che potessero generare outflow potenti.”
Metodologia di osservazione
Il quasar osservato dai ricercatori, J2054-0005, ha un redshift molto elevato, il che significa che si sta allontanando dalla Terra a grande velocità. “J2054-0005 è uno dei quasar più luminosi nell’Universo lontano, quindi abbiamo deciso di prendere di mira questo oggetto come un eccellente candidato per studiare outflow potenti”, afferma Hashimoto. I ricercatori hanno utilizzato ALMA per osservare l’outflow di gas molecolare dal quasar. Essendo l’unico telescopio al mondo con la sensibilità e la copertura di frequenza necessarie per rilevare outflow di gas molecolare nell’Universo primordiale, ALMA è stato fondamentale per questo studio.
Implicazioni per l’evoluzione delle galassie
I risultati di questo studio sono la prima forte evidenza che potenti outflow di gas molecolare esistono nelle galassie ospitanti quasar e influenzano l’evoluzione delle galassie in un’epoca cosmica precoce. “Il gas molecolare è un costituente molto importante delle galassie perché è il combustibile per la formazione stellare”, conclude Salak. “I nostri risultati mostrano che i quasar sono in grado di sopprimere la formazione stellare nelle loro galassie ospitanti espellendo gas molecolare nello spazio intergalattico.”
