Quasar

Autore: Leandro Alegsa Data di creazione: 20 dicembre 2020

Le sorgenti radio quasar o quasi-stellari sono i nuclei galattici attivi più energetici e lontani (AGN).

Sono piuttosto piccoli in confronto all'energia che emettono. I quasar non sono molto più grandi del sistema solare. Il meccanismo delle variazioni di luminosità comporta probabilmente un irraggiamento relativistico di getti puntati quasi direttamente verso di noi. Il quasar con il più alto redshift conosciuto (al giugno 2011^{[aggiornamento]}) ha un redshift di 7,085, il che significa che si trova a circa 29 miliardi di anni luce dalla Terra. Questa stima è stata fatta utilizzando il concetto di distanza di movimento.

Gli scienziati sono ora d'accordo sul fatto che un quasar è una regione compatta al centro di un'enorme galassia che circonda un buco nero supermassiccio centrale. Le sue dimensioni sono 10-10.000 volte il raggio Schwarzschild del buco nero. L'energia emessa da un quasar è energia gravitazionale, creata dalla massa che cade sul disco di accrescimento intorno al buco nero.

I quasar sono estremamente luminosi. Sono stati identificati per la prima volta come fonti ad alto redshift di radiazioni elettromagnetiche, comprese le onde radio e la luce visibile. La luce (e altre energie) sembravano essere simili alle stelle, piuttosto che a grandi sorgenti come le galassie. D'altra parte, i loro spettri avevano linee di emissione molto ampie, a differenza di quelle conosciute dalle stelle, quindi "quasi-stellari". La loro luminosità può essere 100 volte superiore a quella della Via Lattea.

I dischi di accrescimento dei buchi neri supermassicci centrali possono convertire circa il 10% della massa di un oggetto in energia. Questo meccanismo spiega perché i quasar erano più comuni nel primo universo, poiché questa produzione di energia termina quando il buco nero supermassiccio consuma tutto il gas e la polvere vicino ad esso.

Ciò significa che la maggior parte delle galassie, inclusa la nostra Via Lattea, potrebbe essere passata attraverso uno stadio attivo come quasar o qualche altra classe di galassia attiva. Ora sono dormienti perché non hanno una scorta di materia da alimentare nei loro buchi neri centrali per generare radiazioni.

Rendering artistico di ULAS J1120+0641, un quasar molto lontano alimentato da un buco nero con una massa due miliardi di volte superiore a quella del Sole. Credito: ESO/M. Kornmesser

L'immagine a raggi X Chandra è del quasar PKS 1127-145, una fonte altamente luminosa di raggi X e luce visibile a circa 10 miliardi di anni luce dalla Terra. Un enorme getto di raggi X si estende ad almeno un milione di anni luce dal quasar. L'immagine è di 60 archi su un lato. RA 11h 30m 30m 7.10s Dec -14° 49' 27" nel Cratere. Data di osservazione: 28 maggio 2000. Strumento: ACIS.

Quasar a lenti gravitazionali HE 1104-1805.

Domande e risposte

D: Che cos'è un quasar?

R: Un quasar, o sorgente radio quasi-stellare, è un nucleo galattico attivo (AGN) che è il tipo di AGN più energetico e distante. Sono piuttosto piccoli rispetto all'energia che emettono e non sono molto più grandi del Sistema Solare.

D: A che distanza si possono trovare i quasar?

R: Il quasar con il più alto redshift conosciuto a giugno 2011 si trovava a circa 29 miliardi di anni luce dalla Terra.

D: Qual è il meccanismo alla base dei loro cambiamenti di luminosità?

R: Il meccanismo dei cambiamenti di luminosità probabilmente coinvolge il raggio relativistico di getti puntati quasi direttamente verso di noi.

D: Cosa si ritiene che ci sia al centro di un quasar?

R: Gli scienziati ora concordano sul fatto che un quasar è una regione compatta al centro di una galassia massiccia che circonda un buco nero supermassiccio centrale. Le sue dimensioni sono 10-10.000 volte il raggio di Schwarzschild di questo buco nero.

D: Da dove proviene la sua energia?

R: L'energia emessa da un quasar proviene dall'energia gravitazionale creata dalla massa che cade su un disco di accrescimento intorno al buco nero.

D: Quanto sono luminosi rispetto ad altre galassie?

R: I quasar sono estremamente luminosi e possono essere 100 volte più luminosi della nostra galassia Via Lattea.

D: Perché erano più comuni nell'universo primordiale?

R: I quasar erano più comuni nell'universo primordiale perché questa produzione di energia termina quando il buco nero supermassiccio consuma tutto il gas e la polvere vicino ad esso, il che significa che la maggior parte delle galassie potrebbe aver attraversato una fase attiva come una o un'altra classe di galassie attive, prima di diventare dormienti a causa della mancanza di materia da alimentare nei loro buchi neri centrali per la produzione di radiazioni.