Comunicato Stampa

Bizzarro allineamento dei quasar su distanze di miliardi di anni luce

Il VLT rivela un allineamento tra gli assi di rotazione dei buchi neri supermassicci e la struttura a grande scala

19 Novembre 2014

Nuove osservazioni ottenute con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO in Cile hanno rivelato un allineamento delle strutture più grandi mai scoperte nell'Universo. Un'equipe di ricercatori europei ha scoperto che gli assi di rotazione dei buchi neri supermassicci di un campione di quasar sono paralleli gli uni agli altri su distanze che raggiungono i miliardi di anni luce. L'equipe ha anche scoperto che l'asse di rotazione di questi quasar tende ad essere allineato con le vaste strutture della rete cosmica in cui essi risiedono.

I quasar sono galassie che contengono un buco nero supermassiccio molto attivo al centro. Questi buchi neri sono circondati da dischi in rotazione di materiale molto caldo che spesso viene lanciato in lunghi getti allineati con l'asse di rotazione. I quasar possono essere più luminosi di tutte le stelle della galassia ospite messe insieme.

Un'equipe guidata da Damien Hutsemékers dell'Università di Liège in Belgio ha usato lo strumento FORS montato sul VLT per studiare 93 quasar che formano un grande raggruppamento che si sviluppa per miliardi di anni luce, visti in un'epoca in cui l'Universo aveva circa un terzo dell'età attuale.

"La prima cosa strana che abbiamo notato è stata che alcuni degli assi di rotazione dei quasar erano allineati tra di loro - nonostante questi quasar siano separati da miliardi di anni luce", ha affermato Hutsemékers.

L'equipe quindi ha cercato di capire meglio e verificare se questi assi di rotazione fossero legati non solo tra di loro ma anche alla struttura su grande scala dell'Universo in quell'epoca cosmica.

Quando gli astronomi osservano la distribuzione delle galassie su scale di miliardi di anni luce trovano che esse non sono distribuite in maniera uniforme. Formano invece una rete cosmica di filamenti e grumi intorno a enormi vuoti dove le galassie sono rare. Questa disposizione bella e affascinante è nota come struttura a grande scala.

I nuovi risultati del VLT indicano che l'asse di rotazione dei quasar tende a essere parallelo alle strutture a grande scala a cui appartengono. E perciò, se i quasar si trovano in un lungo filamento, allora lo spin (asse di rotazione) del buco nero centrale punta lungo il filamento. I ricercatori stimano che la probabilità che questi allineamenti siano casuali è meno dell'1%.

"La presenza di correlazione tra l'orientazione dei quasar e la struttura a cui appartengono è una previsione importante dei modelli numerici di evoluzione dell'Universo. I nostri dati forniscono la prima conferma osservativa di questo effetto, su scale molto più grandi di quanto si sia osservato finora per le galassie normali", aggiunge Dominique Sluse dell'Argelander-Institut für Astronomie a Bonn, Germania e dell'Università di Liège.

L'equipe non ha visto direttamente l'asse di rotazione o i getti dei quasar, ma ha misurato la polarizzazione della luce di ciascun quasar e, per 19 di questi, ha trovato un segnale polarizzato significativo. La direzione della polarizzazione, combinata con altre informazioni, è stata usata per dedurre l'angolo del disco di accrescimento e da qui la direzione dell'asse di spin (rotazione) del quasar.

"L'allineamento nei nuovi dati, su scale anche più grandi delle attuali previsioni derivate dalla simulazioni, può suggerire che ci sia un ingrendiente ancora non noto nei nostri modelli del cosmo", conclude Dominique Sluse.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato in un articolo intitolato “Alignment of quasar polarizations with large-scale structures“, di D. Hutsemékers et al., che verrà pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics il 19 novembre 2014.

L'equipe è composta da D. Hutsemékers (Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Université de Liège, Liège, Belgio), L. Braibant (Liège), V. Pelgrims (Liège) e D. Sluse (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germania; Liège).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Liège, Belgium
Tel.: +32 4 366 9797
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1438.