In pochi mesi, 6 galassie liner sono diventate quasar ardenti, distruggendo la teoria sui quasar

La teoria suggerisce che un quasar dovrebbe impiegare migliaia di anni per accendersi, ma queste osservazioni suggeriscono che può accadere molto rapidamente. Questo ci dice che la teoria è tutta sbagliata

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Gli eventi su cala cosmica tendono ad accadere con tempi estremamente lenti, sopratutto in funzione delle nostre brevi vite, per cui raramente ci capita di poter osservare fatti straordinari in cielo. Però, non è sempre così.

Ad esempio, negli ultimi mesi, sei galassie hanno subito un’enorme quanto spettacolare trasformazione. In queste sei galassie si sono improvvisamente accesi altrettanti quasar trasformandole da relativamente pacifiche in oggetti estremamente luminosi che hanno iniziato ad espellere grandi quantità di radiazioni nell’universo.

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Per carità, per chi ha la possibilità di osservarlo si tratta indubbiamente di un effetto spettacolare ma, in realtà, questi eventi potrebbero aiutarci a risolvere un dibattito di lunga data su ciò che produce la luce in un particolare tipo di galassia. In effetti, potrebbero indicare un tipo di attività del nucleo galattico precedentemente sconosciuto.

Le sei galassie in questione sono nate come galassie LINER (Regione nucleare a linee di emissione a bassa ionizzazione) a bassa ionizzazione; in termini di luminosità, stanno un po’ a metà tra il massimo ed il minimo.

Queste galassie costituiscono un terzo di tutte le galassie conosciute, sono più luminose di quelle con buchi neri supermassicci dormienti al centro, ma non brillanti come le galassie attive (note come galassie di Seyfert), i cui buchi neri supermassicci assorbono gas e altri materiali ad alti ritmi.

Ora, le galassie quasar sono le più brillanti tra le galassie attive; in effetti, sono tra gli oggetti più luminosi dell’Universo. Le emissioni di luce e radio che vediamo sono causate dal materiale in orbita attorno al buco nero centrale, chiamato disco di accrescimento.

Quel disco contiene polvere e gas che turbinano a velocità tremende, generando un attrito immenso mentre vengono trainato dall’enorme forza gravitazionale del buco nero al centro. Questo attrito produce calore e luce intensi; vasti getti emessi dalle regioni polari del buco nero emettono onde radio.

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Da tempo va avanti un lungo dibattito su ciò che produce esattamente luce nelle galassie LINER. Alcuni astronomi credono che sia prodotta dai buchi neri; altri pensano che sia il risultato di una copiosa attività da starburst, cioè che vi nascono molte stelle.

Ma, quando un gruppo di astronomi guidato dall’astronoma Sara Frederick, dell’Università del Maryland, ha esaminato i dati dei primi nove mesi del rilevamento automatico del cielo della struttura transitoria di Zwicky, hanno scoperto che sei galassie LINER stavano facendo qualcosa di… Strano.

Per uno dei sei oggetti, inizialmente pensavamo di aver osservato un evento di interruzione delle maree, che si verifica quando una stella passa troppo vicino a un buco nero supermassiccio e viene distrutta“, ha detto Frederick.

In seguito, però, abbiamo scoperto che si trattava di un buco nero precedentemente dormiente in fase di transizione che gli astronomi chiamano di ‘aspetto mutevole’, risultante in un quasar luminoso. Osservare sei di queste transizioni, tutte in galassie LINER relativamente silenziose, suggerisce che abbiamo identificato una classe totalmente nuova di nucleo galattico attivo“.

Le transizioni mutevoli non sono rare, ma di solito non sono così drammatiche. Il primo quasar dall’aspetto mutevole, infatti, è stato scoperto solo nel 2015, e poi è andato nella direzione opposta: un quasar che si è oscurato in una galassia di Seyfert.

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Inoltre, di solito transizioni di questo tipo si osservano tra diversi tipi di galassie di Seyfert, che producono diversi tipi di luce. Questa luce di solito dipende dall’orientamento della galassia, edge-on o con l’intero disco rivolto verso di noi, quindi queste transizioni sono un mistero di per sé stesse (e si spera che un giorno possano essere spiegate).

Il team stava studiando le transizioni di Seyfert, “Invece, abbiamo trovato un’intera nuova classe di nucleo galattico attivo in grado di trasformare una galassia wimpy in un quasar luminoso“, ha detto l’astronomo Suvi Gezari dell’Università del Maryland. “La teoria suggerisce che un quasar dovrebbe impiegare migliaia di anni per accendersi, ma queste osservazioni suggeriscono che può accadere molto rapidamente. Questo ci dice che la teoria è tutta sbagliata. Pensavamo che la trasformazione di Seyfert fosse il puzzle principale. Ma ora abbiamo un problema più grande da risolvere“.

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Nessuna delle galassie ha una formazione stellare particolarmente attiva (la più attiva sta producendo l’equivalente di 1,27 soli ogni anno). Altri analisi hanno rivelato che molte (ma certamente non tutte) galassie LINER non sembrano avere alti tassi di formazione stellare.

Ciò non significa che queste sei galassie siano indicative di tutte le galassie LINER con bassa formazione stellare. Potrebbe significare che sono proprio una diversa classe di galassie.

Ma i risultati indicano anche che ciò che sapevamo sui quasar potrebbe essere sbagliato. Il fatto che queste galassie possano cambiare in modo così drammatico così rapidamente non è coerente con l’attuale teoria dei quasar. Qualunque cosa possa causare un cambiamento così estremo, deve essere piuttosto intensa.

Queste sei transizioni sono state così improvvise e drammatiche, che dobbiamo necessariamente pensare che c’è qualcosa di completamente diverso in queste galassie”, ha spiegato la Frederick. “Vogliamo sapere perché tali enormi quantità di gas e polvere possano improvvisamente iniziare a cadere in un buco nero. Dato che abbiamo colto queste transizioni nell’atto, si aprono molte opportunità per confrontare l’aspetto dei nuclei prima e dopo la trasformazione”.

La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal.