Un buco nero mostruoso potrebbe aver ucciso il potere di formazione stellare di un'intera galassia

Nuove osservazioni dal telescopio spaziale James Webb mostrano che la galassia GS-9209, dopo milioni di anni di produttività, è stata improvvisamente "spenta" da forze misteriose. Un telescopio ha scoperto la più antica galassia conosciuta che improvvisamente e misteriosamente ha fermato la formazione stellare, e gli scienziati ritengono che la colpa possa essere del massiccio buco nero al suo centro.

La galassia, chiamata GS-9209, ha formato la maggior parte delle sue stelle durante un'esplosione di attività iperattiva tra 600 milioni e 800 milioni di anni dopo il Big Bang. Poi, oltre 12,5 miliardi di anni fa, si fermò improvvisamente. I ricercatori hanno pubblicato la scoperta del James Webb Space Telescope il 26 gennaio, quindi deve ancora essere sottoposto a peer review.

"Ciò che è particolarmente sorprendente è la rapidità con cui questa galassia ha interrotto la formazione stellare dopo il Big Bang. Nell'Universo locale, le galassie più massicce hanno cessato di esistere a seguito di un lento processo che riteniamo abbia richiesto miliardi di anni", ha dichiarato a WordsSideKick.com l'autore principale dello studio Adam Carnall, astrofisico del Royal Observatory di Edimburgo, in Scozia, in un'intervista a WordsSideKick.com. .

Gli scienziati hanno notato per la prima volta GS-9209 nei primi anni 2000. Negli ultimi cinque anni, gli astronomi hanno utilizzato telescopi terrestri per studiare diverse lunghezze d'onda della luce emessa dalla galassia, contrassegnandola come una galassia potenzialmente estinta. Ma le onde infrarosse necessarie per misurare la distanza della galassia sono attenuate dall'atmosfera terrestre, quindi gli scienziati avevano bisogno di un telescopio spaziale molto potente per studiarne l'età.

Questo è il James Webb Space Telescope (JWST). L'osservatorio spaziale da 10 miliardi di dollari è stato progettato per leggere i capitoli più antichi della storia dell'universo nei più deboli barlumi di luce catturati dai sensori a infrarossi del telescopio, dopo che si sono allungati a causa di miliardi di anni di viaggio attraverso lo spazio e il tempo in espansione. Lo studio di JWST su GS-9209 ha rivelato che la lontana galassia è nata 600 milioni di anni dopo il Big Bang in una massiccia esplosione di formazione stellare. In un tempo cosmicamente breve di 200 milioni di anni, la galassia ha prodotto abbastanza stelle calde da eguagliare l'attuale Via Lattea con una massa di 40 miliardi di masse solari. Poi, 800 milioni di anni dopo il Big Bang, l'antica galassia improvvisamente tacque.

“In genere, le galassie che vediamo oggi avevano accesso a una quantità di gas cinque volte superiore o superiore a quella con cui formavano le stelle. Questo risultato e molti altri iniziano a indicare che il rapporto era leggermente più alto nell'universo primordiale", ha detto Carnall.

Dopo questa esplosione di attività, i ricercatori ritengono che GS-9209 sia stato improvvisamente spento dal buco nero supermassiccio in agguato nel suo cuore. Questi buchi neri nascono dal collasso di stelle giganti e crescono assorbendo continuamente gas, polvere, stelle e altri buchi neri. Il buco nero al centro di GS-9209 è probabilmente diventato abbastanza grande da diventare un quasar. I quasar sono giganteschi buchi neri con enormi quantità di materia che si riscaldano abbastanza da espellere nuvole di gas in lampi di luce che sono mille miliardi di volte più luminosi delle stelle più luminose.

"Se hai un enorme buco nero e la materia vi cade dentro, provoca l'emissione di molta energia da quel grumo", dice Carnall. "Questo è essenzialmente l'unico processo che pensiamo sia in grado di iniettare abbastanza energia nel gas di una galassia in un breve periodo di tempo per riscaldarlo in modo che non collassi e formare più stelle, o per eliminare completamente il galassia di gas in formazione stellare".

Ora che hanno effettuato le prime osservazioni di GS-9209, i ricercatori hanno in programma di studiare la galassia in modo più dettagliato con l'Extremely Large Telescope (ELT) dell'Osservatorio europeo meridionale, le cui prime osservazioni sono previste per il 2028.

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