I quasar rallentano il ritmo di formazione stellare

Una nuova ricerca potrebbe aver individuato il colpevole del rallentamento registrato 11 miliardi di anni fa nel ritmo di formazione stellare: i quasar. Lo studio ha individuato la causa di questo rallentamento nelle radiazioni e nei venti rilasciati dai quasar, i più luminosi oggetti nell'Universo. Secondo la ricostruzione operata dagli scienziati, i venti e le radiazioni dei quasar andrebbero a riscaldare le nubi di gas e polveri, impedendole di raffreddarsi e collassare in nuove stelle.
"A mio parere, si tratta delle prime convincenti prove dirette della presenza di un feedback di quasar quando l'Universo aveva appena un quarto della sua età attuale, ovvero quando la formazione stellare cosmica era ai suoi livelli massimi," spiega Tobias Marriage della Johns Hopkins University. "Anche se i risultati non sono definitivi, gli indizi sono molto convincenti. È come trovare una pistola con delle impronte vicino al corpo, ma non riuscire a trovare la pallottola corrispondente a quel tipo di pistola."

Per giungere a questa conclusione, gli scienziati hanno sondato 17468 galassie alla ricerca dell'effetto Sunyaev-Zel'dovich. Questo effetto, previsto mezzo secolo fa, si manifesta quando gli elettroni ad alta energia vanno a disturbare la radiazione cosmica di fondo, l'eco del Big Bang - un mare di radiazione a microonde rimasto dalla bollente nascita dell'Universo.

Gli scienziati hanno poi analizzato i livelli termici di ciascuna galassia per constatare qualora essi superassero i limiti consentiti per permettere l'innesco dei meccanismi di formazione stellare.

"Affinché il feedback spegnesse la formazione stellare, doveva trattarsi di un fenomeno molto vasto," spiega Devin Crichton della Johns Hopkins. Gli scienziati hanno impiegato una vasta gamma di telescopi e occhi robotici, tra cui quelli dell'Atacama Cosmology Telescope, per studiare l'effetto S-Z nelle galassie. "È una sorta di termometro piuttosto innovativa."

Usando le informazioni rese disponibili nel visibile dall'Apache Point Observatory, gli scienziati hanno poi individuato le posizioni dei quasar. L'interazione termica tra l'effetto SZ e le nubi di gas, infine, è stato mappato in dettaglio grazie all'osservatorio spaziale Herschel.

Dopo aver raggiunto il proprio picco circa 11 miliardi di anni fa, il ritmo di formazione stellare è stato sempre in progressiva diminuzione. Secondo le stime degli scienziati, oggi questo ritmo è pari a solo un trentesimo del massimo raggiunto finora. Per anni, gli scienziati si sono domandati sulle possibili cause di questo rallentamento; ora, sempre più astronomi si stanno convincendo che l'effetto Sunyaev-Zel'dovich abbia giocato un ruolo di primo piano.

"A differenza di tutti gli altri metodi usati finora per sondare i piccoli nodi di materiale nel vento interstellare," conclude Nadia Zakamska della John Hopkins, "l'effetto S-Z è sensibile al grosso del vento, il plasma bollente che ne riempie il volume e che è completamente invisibile alle altre tecniche."

Illustration credit: Johns Hopkins University