“Filamenti giganteschi”: incubatori di buchi neri supermassicci nel cosmo

Una nuova ricerca del Cluster RIKEN  e l’Università di Tokyo suggerisce fortemente che il gas che cade lungo filamenti massicci sotto la forza di gravità nell’universo primordiale ha innescato la formazione di galassie stellari e buchi neri supermassicci, dando all’universo la struttura che noi vedi oggi.

Un gruppo internazionale di scienziati guidato da RIKEN ha utilizzato le osservazioni del Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) presso l’ESO Very Large Telescope (VLT) in Cile per fare osservazioni dettagliate sui filamenti di connessione del gas galassie in un ampio e distante proto-cluster nell’Universo primordiale. Sulla base di osservazioni dirette, gli scienziati hanno scoperto che, secondo le previsioni del modello freddo della materia oscura della formazione di galassie, i filamenti sono estesi, estendendosi per oltre 1 milione di parsec (un parsec è poco più di tre anni luce) e stanno fornendo il carburante per un’intensa formazione di stelle e la crescita di buchi neri super massicci all’interno del proto-cluster.

Filamenti giganteschi sono la base della struttura dell’universo

Le osservazioni, che costituiscono una mappa molto dettagliata dei filamenti, furono fatte su SSA22, un massiccio proto-cluster di galassie situato a circa 12 miliardi di anni luce di distanza nella costellazione dell’Acquario, rendendolo una struttura dell’universo primordiale.

I risultati, pubblicati su Science, forniscono nuove intuizioni sulla formazione della galassia. La convinzione dominante un tempo era che le galassie si formassero e poi si organizzassero in ammassi, in modo dal basso verso l’alto, ma ora si ritiene generalmente che i filamenti nell’universo alimentassero la formazione di ammassi di galassie e galassie nei punti in cui i filamenti si incrociavano, creando fitte regioni di materia.

Il gruppo ha scoperto che l’intersezione tra gli enormi filamenti che hanno identificato ospita nuclei galattici attivi, buchi neri supermassicci , e galassie “che esplodono” che hanno una formazione stellare molto attiva.  Le loro osservazioni si basano sul rilevamento di ciò che è noto radiazione alfa Lyman, luce ultravioletta che viene prodotta quando l’idrogeno gassoso neutro viene ionizzato e poi ritorna al suo stato fondamentale, usando lo strumento MUSE. Si è scoperto che la radiazione era intensa, troppo alta per provenire dalla radiazione di fondo ultravioletta dell’universo. I loro calcoli indicavano che l’alta radiazione era probabilmente innescata da galassie stellari e da buchi neri.

Le “osservazioni precedenti”, continua, “avevano dimostrato che c’erano emissioni di gas che si estendevano oltre le galassie, ma ora siamo stati in grado di dimostrare chiaramente che questi filamenti sono estremamente lunghi, andando anche oltre il limite del campo che abbiamo visto . Questo aggiunge credibilità all’idea che questi filamenti stanno effettivamente alimentando l’intensa attività che vediamo all’interno delle galassie all’interno dei filamenti.”