Nuovo metodo di rilevamento per i quasar

Gli astronomi dell’Osservatorio di Leiden hanno sviluppato un nuovo metodo per trovare quasar distanti e distinguerli meglio da altri oggetti che assomigliano a loro, utilizzando tecniche di apprendimento automatico.

Il risultato della ricerca verrà pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics . È l’ultimo articolo di cui è coautore con Maolin Zhang, il promettente Leiden Ph.D. studente di origine cinese morto in un incendio nella sua casa nel 2019.

Un quasar è un centro attivo estremamente luminoso di una galassia, alimentato da un buco nero supermassiccio che può essere fino a un miliardo di volte più pesante del Sole. Alcuni buchi neri supermassicci al centro delle galassie sono inattivi, come il buco nero nella nostra Via Lattea, ma molti sono attivi, circondati da un disco vorticoso di gas surriscaldato.

I più potenti acceleratori di particelle dell’universo

I buchi neri lanciano getti che raggiungono centinaia di migliaia di anni luce nello spazio intergalattico. Accelerano le particelle cariche a velocità vicine a quella della luce, rendendole tra i più potenti acceleratori di particelle dell’universo. L’espulsione di gas da parte dei getti è essenziale per regolare la massa e la formazione stellare in alcune delle galassie più massicce, quindi i buchi neri supermassicci svolgono un ruolo importante nella formazione e nell’evoluzione delle galassie.

Quasar o nana rossa?

I quasar sono quindi oggetti ideali per studiare l’evoluzione dell’universo, in particolare le sue prime fasi. Una delle maggiori sfide che gli astronomi devono affrontare è trovare questi oggetti. Poiché sono così lontani, i quasar sono visti come deboli punti rossi nel cielo. Ironia della sorte, dalla Terra queste centrali elettriche ai “confini” dell’universo sembrano molto simili a oggetti come nane rosse, stelle più piccole del nostro Sole che gli astronomi possono osservare solo entro poche centinaia di anni luce. Poiché ci sono così tante più stelle nane che quasar, la maggior parte dei campioni di promettenti candidati quasar sono stati fortemente contaminati da stelle nane.

Gli astronomi hanno lanciato il nuovo metodo su un catalogo di sorgenti dal grande cielo di Pan-STARRS, un insieme di telescopi ottici alle Hawaii, supportato da un catalogo di radiosorgenti da LOFAR, il radiotelescopio a bassa frequenza di ASTRON nei Paesi Bassi. Utilizzando i dati combinati, hanno identificato fonti che molto probabilmente sono quasar. Per identificare correttamente questi oggetti, hanno misurato gli spettri di un piccolo numero di candidati con il telescopio Isaac Newton di 2 metri situato a La Palma.

La nuova tecnica di rilevamento è una svolta

Lo studio ha confermato che uno dei candidati era davvero un quasar molto luminoso, dal momento che l’Universo aveva meno di un miliardo di anni. La scoperta di questo quasar mai visto prima mostra che la tecnica sviluppata apre nuovi modi per scoprire più quasar nell’Universo primordiale, sia nelle indagini esistenti che future. I ricercatori si aspettano che centinaia di altri quasar potrebbero essere nascosti, poiché il quasar appena scoperto è stato trovato in un’area relativamente piccola del cielo.

Omaggio all’autore scomparso

Maolin Zhang è morto durante un incendio nella sua casa di Hillegom la mattina presto del 17 gennaio 2019. La sua carriera di astronomo giunse così presto al termine. Zhang è cresciuto in Cina, di umili origini, è riuscito ad essere ammesso alla prestigiosa Università di Tsinghua, dove ha conseguito un master in Ingegneria nel 2016.

Nel 2017 ha ricevuto una borsa di studio congiunta dal China Scholarship Council (CSC) e dalla Leiden University per un dottorato di ricerca. Grazie dei suoi risultati eccezionali, era considerato un eroe nella comunità locale in Cina, dove è cresciuto e dove vivono ancora i suoi genitori. Primo autore e dottorato di ricerca.

Lo studente Jonah Wagenveld e Maolin Zhang hanno collaborato insieme a questa ricerca sul nuovo metodo di rilevamento dei quasar.