Il telescopio Euclid scopre 31 quasar antichi

Per pochi milioni di anni una galassia può trasformarsi nel faro più potente dell'intero Universo. Questo lasso di tempo è solo un istante sulla scala cosmica. Ciò accade quando enormi quantità di gas e polvere precipitano verso il buco nero supermassiccio situato nel suo nucleo. Questo fenomeno scatena un rilascio di energia violento. Il singolo punto diventa così più luminoso dell'intera galassia ospitante, a volte anche migliaia di volte di più. Gli astronomi chiamano questi oggetti quasar e da decenni danno loro la caccia nelle regioni più remote del cosmo. Il motivo di tanto interesse è semplice. I quasar più lontani sono anche i più antichi. Osservarli equivale a guardare indietro fino agli albori dell'Universo, quando si formavano i primi buchi neri supermassicci e le prime galassie.. Il problema è che si tratta di prede sfuggenti. In quell'epoca remota poche galassie avevano avuto il tempo di crescere abbastanza. Di conseguenza, la luce che ci arriva da quei quasar è talmente debole da confondersi facilmente con quella, molto più vicina, delle stelle della nostra galassia. 31 nuovi quasar nell'Universo primordiale È qui che entra in gioco Euclid, il telescopio spaziale dell'ESA lanciato nel 2023. Lo strumento è stato progettato proprio per scandagliare il cielo in cerca di oggetti rari e distanti. Il suo ultimo risultato ha il sapore del record: 31 nuovi quasar individuati nell'Universo primordiale. Gli oggetti risalgono a un'epoca in cui il cosmo aveva appena il 5% dell'età attuale. «Questi primi quasar risalgono agli albori dell'Universo», spiega Daming Yang, ricercatore dell'Università di Leiden e autore principale dello studio. «Trovarli e studiarli ci aiuta a capire come questi sistemi enormi si siano formati e siano cresciuti così in fretta. Si tratta di uno dei grandi enigmi dell'astrofisica ancora da risolvere».. Fino ad oggi, i pochi quasar antichi conosciuti erano solo la punta di un iceberg. Erano esemplari eccezionalmente luminosi, e per questo più facili da scovare, ma troppo pochi per essere studiati come popolazione. Con questa scoperta, Euclid non si limita a intercettare i casi più appariscenti, ma riesce a mappare buona parte dell'intera popolazione di quasar primordiali. «Euclid segna davvero una svolta», aggiunge Yang. «Prima potevamo individuare solo una manciata di quasar antichi e particolarmente luminosi. Ora riusciamo a coprire aree di cielo molto più vaste, catturando anche segnali molto più deboli. È uno strumento unico per questo tipo di caccia». Due nuovi record di distanza e redshift Tra i 31 oggetti scoperti, ben 12 hanno un redshift pari o superiore a 7. Il redshift è il parametro che misura quanto la luce si sia "allungata" attraversando l'Universo in espansione e permette di stimarne la distanza. Questo valore colloca i corpi celesti nei primi 770 milioni di anni di storia cosmica. Due di loro, siglati EUCL J172902.75+641018.1 ed EUCL J125308.55+705432.3, hanno un redshift rispettivamente di 7,77 e 7,69. Si tratta del valore più alto mai registrato per un quasar da questa missione. I due oggetti si trovano a poco più di 13 miliardi di anni luce da noi. Essi si sono formati entro i primi 670 milioni di anni dalla nascita dell'Universo.. «Questa scoperta più che raddoppia il numero di quasar antichi conosciuti finora», osserva Antonio La Marca, ricercatore ESA nel team di Euclid. Per trovare la decina di quasar con redshift uguale o superiore a 7 individuati prima di questo studio, gli astronomi avevano impiegato più di dieci anni. Euclid ne ha scoperti di più in appena dodici mesi. «Per la prima volta il team di Euclid ha realizzato un vero censimento dei quasar agli albori dell'Universo», continua La Marca. «È un passo avanti importante per capire questi oggetti a un livello più profondo». Una finestra sull'epoca della reionizzazione Il secondo quasar più antico della lista è stato oggetto di un'analisi più approfondita da parte di Silvia Belladitta e colleghi. Le osservazioni hanno rivelato che l'oggetto si trova immerso in una galassia densa di gas e polvere. Qui si formano nuove stelle a ritmo serrato. Si tratta di un possibile ritratto di come dovesse apparire la culla di un buco nero supermassiccio nell'Universo primordiale. «I quasar antichi sono scoperte rare. Sono affascinanti di per sé, ma funzionano anche come vere e proprie macchine del tempo. Ci permettono di esplorare l'Universo primordiale e capire come si sia formata la prima generazione di galassie», commenta Valeria Pettorino, scienziata del progetto Euclid per l'ESA. Pettorino sottolinea che le capacità di Euclid non hanno eguali. Il telescopio unisce un'ampia copertura del cielo, una grande profondità, immagini nitide e una visione a infrarossi dallo spazio senza precedenti. Questo permette di individuare oggetti rari ed estremamente distanti con un'efficienza mai raggiunta prima. I 31 quasar descritti in questo studio arrivano dall'Euclid Wide Survey. Questa mappatura, una volta completata, coprirà oltre un terzo dell'intero cielo. Si tratta di un progetto pensato per svelare i segreti dell'Universo oscuro, analizzando la sua composizione, la sua storia e la sua evoluzione. L'obiettivo viene raggiunto ricostruendo la struttura su larga scala del cosmo attraverso l'osservazione di miliardi di galassie e portando alla luce, lungo il percorso, quasar che nessuno aveva mai visto prima..