Cosa è successo a tutti i buchi neri supermassicci? Sorpresa degli astronomi dai dati Webb
Il Telescopio Spaziale James Webb rivela meno buchi neri supermassicci di quanto si pensasse
Uno studio condotto utilizzando il Telescopio Spaziale James Webb ha scoperto che i nuclei galattici attivi, buchi neri supermassicci in rapida crescita, sono meno comuni di quanto si pensasse in precedenza. Questa scoperta suggerisce un universo più stabile e fornisce intuizioni sulle galassie deboli e sulle sfide nell’identificazione di questi nuclei.
• Il Telescopio Spaziale James Webb rivela meno buchi neri supermassicci di quanto si pensasse
• Implicazioni per la comprensione dell’universo
Un nuovo documento che dettaglia la ricerca del JWST, condotta sotto l’egida del programma Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), è stato recentemente reso disponibile su arXiv in anticipo rispetto alla pubblicazione formale peer-review su The Astrophysical Journal.
Il lavoro, guidato da Allison Kirkpatrick, assistente professore di fisica e astronomia alla KU, si è concentrato su una zona del cosmo a lungo studiata chiamata Extended Groth Strip, situata tra le costellazioni dell’Orsa Maggiore e Boötes. Tuttavia, le precedenti indagini dell’area si basavano su una generazione meno potente di telescopi spaziali.
Obiettivi dell’osservazione
“Le nostre osservazioni sono state prese a giugno e dicembre dell’anno scorso, e miravamo a caratterizzare come apparivano le galassie durante l’apice della formazione stellare nell’universo”, ha detto Kirkpatrick. “Questo è uno sguardo indietro nel tempo di 7 a 10 miliardi di anni nel passato. Abbiamo utilizzato lo strumento infrarosso medio sul Telescopio Spaziale James Webb per guardare la polvere nelle galassie che esistevano 10 miliardi di anni nel passato, e quella polvere può nascondere la formazione stellare in corso, e può nascondere i buchi neri supermassicci in crescita. Quindi ho condotto la prima indagine per cercare questi buchi neri supermassicci in agguato al centro di queste galassie.”
Sebbene ogni galassia presenti un buco nero supermassiccio al centro, gli AGN sono più spettacolari, attivamente attraggono gas e mostrano una luminosità assente nei buchi neri tipici.
Kirkpatrick e molti altri astrofisici si aspettavano che l’indagine ad alta risoluzione del JWST avrebbe individuato molti più AGN rispetto a un’indagine precedente, condotta con il Telescopio Spaziale Spitzer. Tuttavia, anche con l’aumento di potenza e sensibilità di MIRI, pochi AGN aggiuntivi sono stati trovati nella nuova indagine.
Implicazioni per la comprensione dell’universo
“I risultati sembravano completamente diversi da quello che avevo previsto, portando alla mia prima grande sorpresa”, ha detto Kirkpatrick. “Una rivelazione significativa è stata la scarsità di buchi neri supermassicci in rapida crescita. Questa scoperta ha sollevato domande sul luogo in cui si trovano questi oggetti. Come si scopre, questi buchi neri stanno probabilmente crescendo a un ritmo più lento di quanto si pensasse in precedenza, il che è intrigante, considerando che le galassie che ho esaminato assomigliano alla nostra Via Lattea del passato. Le osservazioni precedenti utilizzando Spitzer ci hanno permesso solo di studiare le galassie più luminose e massicce con buchi neri supermassicci in rapida crescita, rendendoli facili da rilevare.”
Un altro risultato sorprendente è stata la mancanza di polvere in queste galassie, ha detto l’astronoma della KU. “Utilizzando il JWST, possiamo identificare galassie molto più piccole di prima, comprese quelle delle dimensioni della Via Lattea o anche più piccole, il che era precedentemente impossibile a queste distanze cosmiche”, ha detto Kirkpatrick. “Di solito, le galassie più massicce hanno abbondante polvere a causa dei loro alti tassi di formazione stellare. Avevo supposto che anche le galassie di massa inferiore avrebbero contenuto notevoli quantità di polvere, ma non l’hanno fatto, sfidando le mie aspettative e offrendo un’altra scoperta intrigante.”
In sintesi, la ricerca condotta con il Telescopio Spaziale James Webb ha rivelato che i buchi neri supermassicci in rapida crescita sono meno comuni di quanto si pensasse in precedenza. Questa scoperta suggerisce un universo più stabile e fornisce nuove intuizioni sulle galassie deboli. Inoltre, ha sollevato nuove domande sulla crescita dei buchi neri e sulla loro influenza sulle galassie ospiti. Questi risultati potrebbero avere implicazioni significative per la nostra comprensione dell’evoluzione dell’universo.