Un gruppo di studiosi dell’Università di Milano-Bicocca e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) ha individuato la prima chiara emissione di gas caldo attorno a un quasar non associato a getti di particelle, risalente a circa 2,1 miliardi di anni dopo il Big Bang. La scoperta, pubblicata sulla rivista Astronomy & Astrophysics, si fonda sull’analisi di centottanta ore di dati registrati dal telescopio spaziale a raggi X Chandra della NASA, focalizzati sul protoammasso MQN01.
Fino ad ora, l’osservazione delle regioni periferiche dell’Universo antico aveva evidenziato quasi esclusivamente componenti di gas freddo, mentre la fase calda che caratterizza gli odierni ammassi di galassie risultava complessa da rilevare a tali distanze. Il lavoro, guidato dal ricercatore Andrea Travascio e dal professor Sebastiano Cantalupo, ha permesso di identificare una struttura di gas a una temperatura di circa venti milioni di kelvin, riscaldato per effetto di shock gravitazionali mentre precipita nell’alone massiccio del sistema.
Come spiega Andrea Travascio: “La domanda scientifica centrale è capire come si formi questa fase calda: quali siano le condizioni fisiche del gas durante la sua formazione e quali processi contribuiscano al suo riscaldamento, evidenziando come i dati raccolti mostrino proprietà del gas straordinarie che potrebbero darci le prime informazioni su come si è formata questa fase calda del mezzo circumgalattico, che oggi vediamo sotto forma di mezzo intra-ammasso”.
Le difficoltà tecniche legate all’isolamento della flebile radiazione diffusa dall’intensa luminosità del nucleo galattico attivo sono state superate applicando un nuovo metodo analitico, confermando l’affidabilità delle rilevazioni termiche dopo un’attenta verifica di ogni possibile spiegazione alternativa. Come aggiunge Sebastiano Cantalupo: “Siamo di fronte a una delle più lontane rilevazioni di emissione X termica estesa associata alla formazione di gas caldo in regioni dense dell’Universo, che probabilmente evolverà nel conosciuto ICM locale. Pensiamo di aver identificato una fase di vita in cui il gas freddo precipita verso il potenziale gravitazionale di questo alone massiccio e si scalda per effetto di shock gravitazionali, raggiungendo temperature di circa 20 milioni di kelvin. Le densità e le pressioni che abbiamo misurato sono elevate: da uno a due ordini di grandezza superiori rispetto a quelle degli ammassi del nostro Universo locale”. Le prospettive future della ricerca prevedono l’analisi di ulteriori dati d’archivio e nuove osservazioni con il telescopio ALMA, in attesa dei futuri osservatori spaziali di nuova generazione per mappare con precisione la distribuzione di questa componente gassosa primordiale.
