Descrizione illustrata degli effetti di microlensing gravitazionale su un quasar distante. CREDIT: Jason Cowan, Astronomy Technology Centre; adapted from a figure made by NASA.
Ci vuole una combinazione di eventi piuttosto rara e fortunata, per osservare l’effetto che Andy Lawrence dell’Università dell’Edinburgo, utilizzando il telescopio PANSTARRS alle Hawaii, Lawrence, ha scoperto assieme al suo team mentre studiava milioni di galassie. Eppure quell’effetto potrebbe fornire agli astronomi un nuovo modo per studiare i quasar, oggetti luminosissimi costituiti da una galassia attiva con un buco nero supermassiccio al centro.
Se una stella passa troppo vicina al buco nero gigante che si trova al centro di una galassia, verrà letteralmente triturata dal forte campo gravitazionale di quest’ultimo, producendo una fiammata molto luminosa in una galassia dall’apparenza altrimenti normale. Questo effetto svanisce normalmente in un paio di mesi. Lawrence e il suo gruppo hanno effettivamente trovato molte di queste “fiammate”, ma con un comportamento molto diverso dalle previsioni.
Invece di fiammate che si dissolvevano nel corso di pochi mesi, hanno trovato oggetti che avevano l’aspetto di “normali” quasar, cioè regioni al centro delle galassie in cui il materiale gira intorno a un gigantesco buco nero in un disco. Ma questi quasar ricerca non erano stati visti dieci anni anni fa, quindi ora dovrebbero essere diventati almeno dieci volte più luminosi di prima. L’osservazione con il Telescopio Liverpool a La Palma ha dimostrato inoltre che stanno cambiando lentamente, cioè stanno svanendo nel corso di un lasso di tempo non di mesi ma di anni.
La più grande sorpresa però è stata che questi quasar sembravano essere alla distanza sbagliata, secondo quanto mostrato dallo spostamento delle loro linee spettrali, che permette agli astronomi di misurare la velocità con cui si stanno allontanando dalla Terra.
I quasar in questione sono in genere a circa 10 miliardi di anni luce di distanza, mentre le galassie che li ospitano in media sembrano essere a circa 3 miliardi di anni luce di distanza. Vero, queste distanze sono stime approssimative, e le distanze stimate per le galassie potrebbero essere completamente sbagliate. Potrebbero essere molto più distanti, e i buchi neri nei loro centri potrebbero essersi “accesi” drammaticamente, spiegando perché sembrano così luminosi. Ma gli studi fatti in passato su migliaia di quasar noti non hanno mai indicato eventi di questa portata.
Se tuttavia le distanze delle galassie stimate sono giuste, allora Lawrence e il suo team stanno esaminando un quasar distante la cui luce passa attraverso una galassia in primo piano. Normalmente questo ha poco effetto sulla luce del quasar, ma se un singola stella della galassia in primo piano si trova esattamente davanti al quasar, può produrre un effetto di lente gravitazionale che rende il quasar momentaneamente molto più luminoso.
Il fenomeno del “microlensing” è ben noto all’interno della nostra galassia: è l’aumento di luminosità apparente quando una stella passa davanti ad un’altra stella (è ad esempio anche ora utilizzato per rilevare gli esopianeti). Ma questa è la prima volta che è stato suggerito per spiegare tali eventi.
Lawrence vede delle grandi potenzialità in questo effetto. “Ci potrebbe dare un modo per mappare la struttura interna dei quasar in un modo che è altrimenti impossibile, perché i quasar sono molto piccoli. Seguendo il movimento della stella durante il passaggio davanti al quasar, è come se facessimo una scansione con una lente di ingrandimento su di esso, rivelando dettagli che altrimenti sarebbero impossibili da vedere “.
Lawrence ha presentato oggi i risultati del suo studio al National Astronomy Meeting della Royal Astronomical Society di St Andrews, in Scozia.