Come pesare galassie lontane con un quasar nel cuore

Le lenti gravitazionali – fenomeno previsto dalla relatività generale – sono molto rare: appena una galassia su mille si trova allineata con una sorgente alle sue spalle in modo da mostrarcene l’emissione amplificata e ingrandita, come farebbe appunto una lente,

Una su mille è anche la proporzione di galassie nelle quali è presente un quasar, ovvero l’intensissima emissione luminosa prodotta da un buco nero supermassiccio che attrae verso di sé la materia circostante.

Dunque possiamo stimare che solo una galassia su un milione presenti entrambe le caratteristiche: ospitare un quasar e comportarsi da lente gravitazionale.

Quello che vedete in questa animazione, basata su immagini ottenute dal telescopio spaziale Hubble, è uno di questi rarissimi oggetti. Il suo nome è SDSS J0919+2720 e, a ben guardarlo, contiene numerosi elementi. Il punto luminoso al centro un po’ spostato sulla destra, è una galassia che agisce – appunto – da lente gravitazionale. L’altro punto luminoso, quello sempre al centro ma un po’ più a sinistra, è l’oggetto rarissimo di cui parlavamo prima: un’altra galassia che agisce anch’essa da lente gravitazionale ma che, al tempo stesso, ospita anche al proprio interno un quasar. Due lenti gravitazionali, dunque, come evidenziato dalle tipiche forme ad arco dovute alla deflessione della luce emessa da una sorgente alle spalle delle due “lenti”. E in basso a sinistra, questa volta al di fuori dell’alone luminoso, a complicare ulteriormente il quadro, se mai ce ne fosse bisogno, possiamo poi vedere una terza galassia compagna.

Insomma, un groviglio tutt’altro che semplice da districare. Ma di estremo interesse per gli astrofisici. E non tanto per la rarità del binomio lente gravitazionale + quasar in sé, quanto perché questo binomio permette di tentare una misura altrimenti quasi impossibile: stimare con precisione la massa di una galassia che ospita un quasar. Quasi impossibile perché il quasar è talmente luminoso da coprire l’emissione del resto della galassia. Misurando però l’arco prodotto dalla lente gravitazionale, un team guidato dall’astrofisico Frédéric Courbin dell’Epfl, la Scuola politecnica federale di Losanna, è riuscito nell’impresa, arrivando a ottenere la stima più precisa di sempre della massa di una galassia lontana con un quasar al centro.

Un risultato di notevole importanza, sottolineano gli autori del lavoro, per risolvere un enigma sul quale ci si sta interrogando da tempo: la stretta correlazione fra la massa delle galassie e quella dei buchi neri supermassicci che albergano nel loro cuore.

Servizio di Marco Malaspina

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