Pubblicato da: mida999 | giugno 5, 2010

Alla scoperta dei quasar

I quasar sono tra gli oggetti celesti piu’ misteriosi dell’universo conosciuto.Si tratta delle galassie piu’ distanti a noi note, che emettono una enorme quantita’ di energia dalla regione nucleare e la loro scoperta è avvenuta da pochi decenni in modo casuale. Appaiono al telescopio come dei puntini luminosi, di aspetto stellare. Il loro spettro mostra pero’ delle caratteristiche differenti dalle stelle: le righe spettrali sono notevolmente spostate verso il rosso. Questo e’ dovuto al fatto che sono oggetti extragalattici lontani miliardi di anni luce, quindi soggetti ad un redshift molto alto.A causa della loro distanza, la luminosita’ ottica dei quasar e’ molto bassa: essa infatti diminuisce in modo proporzionale al quadrato della distanza della sorgente. La maggior parte della radiazione emessa dai quasar fa parte delle bande radio e infrarosse, al contrario delle galassie normali, che emettono prevalentemente nel’ottico. Questi oggetti sono stati inizialmente individuati in base alla loro emissione radio.Nei primi anni ’60, i nuovi radiotelescopi permisero di ricavare la posizione esatta di alcune di queste sorgenti radio; una volta nota la posizione, poteva essere studiata la controparte ottica di queste sorgenti. Una parte di esse furono quindi identificate con nebulose, resti di supernova o radiogalassie. Nel 1960, si scopri’ che 3C 48, un oggetto del catalogo delle sorgenti radio, corrispondeva nell’ottico ad un oggetto blu, debolissimo, dall’apparenza stellare. Anche il suo spettro era insolito, ricco di righe di emissione. Successivamente, altre sorgenti radio compatte furono identificate con oggetti di apparenza stellare e questa categoria di astri venne chiamata “quasar” (abbreviazione di “sorgenti radio quasi stellari”).La natura extragalattica dei quasar fu scoperta solo nel 1963 dall’astronomo Maarten Schmidt. Egli si accorse che le righe spettrali emesse dalla radiosorgente 3C 273 avevano lunghezze d’onda distanziate nello stesso modo delle righe dell’idrogeno; tuttavia, anziche’ nella banda ottica, esse si trovavano molto piu’ spostate verso il rosso. Supponendo che questo redshift fosse dovuto all’effetto Doppler, questo significava che il 3C 273 si stava allontanando da noi a 48.000 Km/s, velocita’ troppo alta per una stella: doveva trattarsi di una sorgente al di fuori della nostra galassia ed anche molto lontana. Calcolando, in base alla distanza e alla luminosita’ apparente, la loro luminosita’ intrinseca, si scopri’ che questi oggetti irradiano con una potenza enorme, pari a centinaia di volte quella delle galassie piu’ brillanti.Studiando la luminosita’ dei quasar, si scopri’ anche che essa aumenta e diminuisce, a volte quasi periodicamente, con tempi scala di pochi giorni o settimane. Queste variazioni indicano che la sorgente di questa enorme luminosita’ dev’essere molto piccola: pochi giorni-luce.Studiando i quasar con strumenti piu’ potenti, e’ stata scoperta una debolissima emissione che circonda la sorgenti compatte. Si tratta delle controparti ottiche dei quasar, che sono state identificate come galassie. La natura dei quasar venne quindi in parte svelata: si tratta di galassie lontanissime con nuclei attivi molto piccoli e potenti. Esse sono appena visibili a causa della loro enorme distanza.Si suppone che questa tipologia di oggetti celesti sia alimentata, come le galassie di Seyfert e le radiogalassie, da un gigantesco buco nero situato nel nucleo della galassia. Attorno ad esso ci sarebbe un disco di accrescimento di gas e stelle in rapida rotazione attorno al suo asse; dal disco, la materia cadrebbe continuamente sul buco nero producendo radiazione con una potenza enorme.I quasar piu distanti si trovano a 13 miliardi di anni luce di distanza . Poiche’ la velocita’ della luce e’ finita, questo significa anche che la radiazione dei quasar che oggi osserviamo e’ stata emessa miliardi di anni fa: questi oggetti ci appaiono com’erano nei primi miliardi di anni di vita dell’universo .In questo senso i quasar possono rappresentare l'”infanzia” delle galassie anche se non è certo che tutti questi corpi celesti abbiano attraversato nel corso della loro vita una fase di questo tipo.

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