Gli astronomi di Hubble hanno trovato una coppia di quasar che sono così vicini l'uno all'altro da sembrare un unico oggetto nelle foto telescopiche a terra, ma non nella nitida vista di Hubble.

Questa concezione dell'artista mostra la luce brillante di due quasar che risiedono nei nuclei di due galassie che sono nel caotico processo di fusione. Il braccio di ferro gravitazionale tra le due galassie le allunga, formando lunghe code di marea e accendendo una tempesta di nascita di stelle... di più

I ricercatori credono che i quasar siano molto vicini tra loro perché risiedono nei nuclei di due galassie in fusione. Il team ha continuato a vincere il "daily double" trovando un'altra coppia di quasar in un altro duo di galassie in collisione.

Un quasar è un faro brillante di luce intensa dal centro di una galassia lontana che può eclissare l'intera galassia. È alimentato da un buco nero supermassiccio che si nutre voracemente di materia in espansione, scatenando un torrente di radiazioni. I quasar sono sparsi in tutto il cielo ed erano più abbondanti 10 miliardi di anni fa.  Gli astronomi hanno scoperto finora più di 100 quasar doppi in galassie in fusione. Tuttavia, nessuno di loro è vecchio come i due quasar doppi di questo studio.

"Stimiamo che nell'universo lontano, per ogni 1.000 quasar, c'è un quasar doppio. Quindi trovare questi quasar doppi è come trovare un ago in un pagliaio", ha detto il ricercatore principale Yue Shen dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign in un comunicato stampa.

La scoperta di questi quattro quasar offre un nuovo modo per sondare le collisioni tra galassie e la fusione di buchi neri supermassicci nel primo universo, dicono i ricercatori.

"Questo è veramente il primo campione di quasar doppi all'epoca di picco della formazione delle galassie che possiamo usare per sondare le idee su come i buchi neri supermassicci si uniscono per formare un binario", ha detto il membro del team di ricerca Nadia Zakamska della Johns Hopkins University di Baltimora, Maryland.

Le osservazioni sono importanti perché il ruolo di un quasar negli incontri galattici gioca un ruolo critico nella formazione delle galassie, dicono i ricercatori. Quando due galassie vicine cominciano a distorcersi gravitazionalmente a vicenda, la loro interazione incanala materiale nei rispettivi buchi neri, accendendo i loro quasar.

Nel corso del tempo, la radiazione di queste "lampadine" ad alta intensità lancia potenti venti galattici, che spazzano via la maggior parte del gas dalle galassie in fusione. Privata del gas, la formazione stellare cessa e le galassie si evolvono in galassie ellittiche.

"I quasar hanno un profondo impatto sulla formazione delle galassie nell'universo", ha detto Zakamska. "Trovare quasar doppi in questa prima fase è importante perché ora possiamo testare le nostre idee di lunga data su come i buchi neri e le galassie che li ospitano si evolvono insieme".

Le immagini di Hubble mostrano che i quasar all'interno di ogni coppia sono distanti solo circa 10.000 anni luce. In confronto, il nostro Sole si trova a 26.000 anni luce dal buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia.

Le coppie di galassie ospiti alla fine si fonderanno, e poi anche i quasar si fonderanno, dando vita a un unico buco nero solitario ancora più massiccio. A questa scoperta hanno contribuito il satellite Gaia dell'Agenzia Spaziale Europea e lo Sloan Digital Sky Survey a terra (presso l'Apache Point Observatory in New Mexico) per compilare un gruppo di potenziali candidati da osservare con Hubble.

I quasar non si stanno muovendo nello spazio in nessun modo misurabile, ma il loro tremolio potrebbe essere la prova di fluttuazioni casuali della luce quando ogni membro della coppia di quasar varia in luminosità. I quasar oscillano in luminosità su scale temporali da giorni a mesi, a seconda del programma di alimentazione del loro buco nero.

Quando i primi quattro obiettivi sono stati osservati con Hubble, la sua visione nitida ha rivelato che due degli obiettivi sono due coppie vicine di quasar. I ricercatori hanno detto che è stato un "momento lampadina" che ha verificato il loro piano di utilizzare Sloan, Gaia e Hubble per dare la caccia alle antiche e sfuggenti doppie centrali.

Le fusioni galattiche erano più abbondanti miliardi di anni fa, ma alcune avvengono ancora oggi. Un esempio è NGC 6240, un vicino sistema di galassie in fusione che ha due e forse anche tre buchi neri supermassicci. Una fusione galattica ancora più vicina avverrà tra qualche miliardo di anni, quando la nostra galassia della Via Lattea si scontrerà con la vicina galassia di Andromeda.