Gli astronomi definiscono ‘mezzogiorno cosmico’ una fase straordinaria nella storia del nostro Universo, durante la quale il cosmo era pervaso da scontri tra galassie ed impetuosa formazione stellare. Osservare queste collisioni è relativamente inconsueto e piuttosto difficile, poiché l’Universo all’epoca era molto giovane - tre miliardi di anni appena! Gli astronomi hanno scoperto l’esistenza di un simile ‘appuntamento di mezzogiorno’ identificando per la prima volta una coppia di quasar luminosi nello stesso sistema galattico.

Le galassie crescono e si evolvono fondendosi tra di loro. Quando due galassie si uniscono, il loro contenuto di miliardi di stelle viene rimescolato quasi come in un frullatore. Questo processo può anche portare alla formazione di una gran quantità di nuove stelle. In certi casi, questi miscugli energetici possono fornire sufficiente nutrimento per i buchi neri supermassicci al centro delle galassie, rendendoli talmente attivi da sprigionare radiazione elettromagnetica di alta energia e intensità. Gli astronomi chiamano gli oggetti così luminosi ‘quasar’.

Ricorrendo a potenti telescopi sia da terra che dallo spazio, tra cui il telescopio Gemini North del NOIRLab alle isole Hawaii, un gruppo di astronomi ha individuato due quasar molto vicini, a soli 10 mila anni luce di distanza l’uno all’altro! I ricercatori ritengono che queste galassie siano prossime a fondersi in una galassia ellittica gigante.

Trovare un simile sistema di due buchi neri supermassicci così ravvicinati nell’Universo primordiale non è per niente semplice - è un po’ come cercare un ago nel pagliaio. Per prima cosa, è complicato distinguere tra loro i due buchi neri; e per di più, questi devono attivamente ingurgitare materia e splendere entrambi come quasar nello stesso momento, il che è raro.

Per confermare la loro scoperta, gli astronomi hanno utilizzato gli spettrografi multi-oggetto (GMOS) e vicino-infrarosso (GNIRS) del telescopio Gemini North alle Hawaii. Con questi strumenti hanno verificato che entrambi gli oggetti fossero davvero quasar, e ne hanno calcolato la distanza reciproca.

Adesso gli astronomi non vedono l’ora di poter studiare in dettaglio come le galassie si evolvano al mezzogiorno cosmico, come i buchi neri supermassicci crescano nell'Universo giovane, e quanto siano frequenti le fusioni tra galassie.

Immagine: resa artistica di una coppia strettamente legata di quasar brillanti - tipica impronta distintiva della fusione tra due galassie - osservata quando l’Universo aveva soltanto tre miliardi di anni di età. Crediti: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/M. Zamani, J. da Silva

Traduzione di Martina Tremenda (Emanuele Nardini)