Impressione artistica di un quasar. Crediti: Nasa, Esa, Csa, Joseph Olmsted (Stsci)
Sebbene l’obiettivo principale del telescopio spaziale Gaia dell’Agenzia spaziale europea sia quello di mappare le stelle della nostra galassia, durante la scansione del cielo individua anche oggetti al di fuori della Via Lattea, come quasar e altre galassie. È proprio grazie a questi dati – che potremmo definire impropriamente “di scarto” – che gli scienziati sono riusciti a realizzare un catalogo di quasar distribuiti in quello che è il volume più grande mai mappato dell’universo osservabile.
Il catalogo si chiama Quaia ed è stato presentato in un articolo pubblicato su The Astrophysical Journal. Raccoglie circa 1,3 milioni di quasar – pensate che i più lontani brillavano quando l’universo aveva solo 1,5 miliardi di anni – e potrebbe aiutare a comprendere meglio le proprietà della materia oscura.
I quasar sono nuclei galattici attivi, ossia galassie alimentate da buchi neri supermassicci attivi al centro delle galassie stesse, e possono essere centinaia di volte più luminosi di un’intera galassia. Quando l’attrazione gravitazionale del buco nero fa spiraleggiare il gas circostante, si genera un disco di accrescimento estremamente luminoso e talvolta getti che i telescopi possono osservare. Le galassie in cui si trovano i quasar sono circondate da massicci aloni di materia oscura. Così, studiando i quasar gli astronomi possono indagare la materia oscura.
«Siamo stati in grado di effettuare misurazioni del modo in cui la materia si aggrega nell’universo primordiale con una precisione pari a quella di alcuni dei principali progetti di survey internazionali, il che è piuttosto notevole se si considera che abbiamo ottenuto i nostri dati come ‘bonus’ dal progetto Gaia, focalizzato sulla Via Lattea», spiega Kate Storey-Fisher del Donostia International Physics Center in Spagna, prima autrice dello studio.
«Questo catalogo di quasar è diverso da tutti i cataloghi precedenti perché ci fornisce una mappa tridimensionale del volume più grande dell’universo», afferma David Hogg, del Flatiron Institute’s Center for Computational Astrophysics di New York City. «Non è il catalogo con il maggior numero di quasar e non è il catalogo con le misure di migliore qualità dei quasar, ma è il catalogo con il più grande volume totale dell’universo mappato».
Crediti: Esa/ Gaia/ Dpac; Lucy Reading-Ikkanda/ Simons Foundation; K. Storey-Fisher et al. 2024
Gli astronomi possono utilizzare la posizione dei quasar distanti e delle galassie che li ospitano anche per capire meglio come è avvenuta l’espansione dell’universo. Ad esempio, hanno già confrontato la nuova mappa dei quasar con la luce più antica del cosmo, il fondo cosmico a microonde. Mentre questa luce viaggia verso di noi, viene “piegata” dalla rete di materia oscura che intercetta, la stessa mappata dai quasar. Confrontando le due cose, è possibile misurare la forza con cui la materia oscura si aggrega.
Il team ha utilizzato i dati della terza release di Gaia, che contiene 6,6 milioni di quasar candidati, e i dati del Wide-Field Infrared Survey Explorer della Nasa e della Sloan Digital Sky Survey. Combinando i set di dati, i ricercatori hanno rimosso i “contaminanti” come stelle e galassie dal set di dati originale di Gaia e hanno individuato con maggiore precisione le distanze dei quasar. Inoltre, hanno creato una mappa che mostra dove polvere, stelle e altri oggetti celesti potrebbero bloccare la vista di alcuni quasar, fondamentale per interpretare la nuova mappa.
«Questo catalogo di quasar è un ottimo esempio di quanto siano produttivi i progetti astronomici», conclude Hogg. «Gaia è stata progettata per misurare le stelle della nostra galassia, ma nello stesso tempo ha anche trovato milioni di quasar che ci forniscono una mappa dell’intero universo».
Il catalogo Quaia è scaricabile gratuitamente a questo link.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Quaia, the Gaia-unWISE Quasar Catalog: An All-sky Spectroscopic Quasar Sample” di Kate Storey-Fisher, David W. Hogg, Hans-Walter Rix, Anna-Christina Eilers, Giulio Fabbian, Michael R. Blanton e David Alonso