Da tempo si sa che i nuclei galattici attivi più luminosi superano di gran lunga la luce combinata dei miliardi di stelle delle galassie che li ospitano. Una galassia attiva è una galassia dove una frazione significativa dell’energia viene emessa da oggetti diversi dai normali componenti di una galassia: stelle, polveri e gas interstellare. Questa energia, a seconda del tipo di galassia attiva, può essere emessa lungo tutto lo spettro elettromagnetico, onde radio, infrarossi, visibile, ultravioletto, raggi X e raggi gamma. Spesso viene usata l’abbreviazione AGN (active galactic nuclei, nuclei galattici attivi), perché tutte le galassie attive sembrano essere alimentate da una regione compatta posta al loro centro. Alcune di queste regioni emettono getti di materia che possono essere molto lunghi, trasportando energia verso strutture estese (come nelle radiogalassie). Ma in tutti i casi è il nucleo, il cosiddetto motore centrale, ad essere la fonte di energia. I nuclei galattici attivi sono le più luminose tra le fonti persistenti di radiazione elettromagnetica nell’universo e lo studio della loro evoluzione può fornire importanti contributi ai modelli cosmologici che cercano di spiegare l’origine dell’universo.

Il nuovo studio

Un nuovo studio indica che gli scienziati hanno sottostimato in modo sostanziale l’energia emessa da questi oggetti, non riconoscendo la misura in cui la loro luce è offuscata dalla polvere. “Quando ci sono piccole particelle che intervengono lungo la nostra linea di vista, gli oggetti dietro di loro appaiono più scuri. Lo vediamo al tramonto in qualsiasi giornata limpida, quando il sole appare più debole”, ha dichiarato Martin Gaskell, ricercatore di astronomia e astrofisica presso la UC Santa Cruz.

Sebbene la possibilità che la polvere offuschi la luce dei nuclei galattici attivi sia stata riconosciuta da molto tempo, la sua entità era controversa e si riteneva che fosse trascurabile, ha detto. “Abbiamo dimostrato che non è così e che la luce ultravioletta lontana di un tipico nucleo galattico attivo è attenuata di un fattore elevato”, ha detto Gaskell. Il team è giunto a questa conclusione studiando l’effetto di arrossamento della polvere sulla luce di uno dei nuclei galattici attivi più studiati, noto come NGC 5548. Così come l’atmosfera terrestre fa apparire il sole più rosso e più fioco al tramonto, anche la polvere nei nuclei galattici attivi li fa apparire più rossi di quanto non siano in realtà. La quantità di arrossamento è correlata alla quantità di oscuramento. Gli scienziati quantificano i colori di un oggetto misurando il rapporto tra l’intensità della sua luce a diverse lunghezze d’onda. Mentre sappiamo qual è il colore non arrossato del Sole, si è discusso molto sui colori non arrossati dei vari tipi di emissione dei nuclei galattici attivi. Questo perché, sebbene semplici teorie prevedano i colori intrinseci non degradati, c’erano dubbi sul fatto che queste semplici teorie si applicassero ai nuclei galattici attivi.

Nel nuovo studio su NGC 5548, i ricercatori dell’UCSC hanno utilizzato sette diversi indicatori della quantità di polvere, trovando un buon accordo. Inoltre, l’oscuramento di NGC 5548 dovuto alla polvere è risultato elevato, più di dieci volte l’oscuramento causato dalla polvere quando guardiamo fuori dalla nostra galassia, la Via Lattea. “Il buon accordo tra i diversi indicatori della quantità di arrossamento è stata una piacevole sorpresa”, ha detto Gaskell. “Supporta fortemente le teorie semplici dell’emissione dai nuclei galattici attivi. Non sono necessarie spiegazioni esotiche dei colori. Questo semplifica la vita dei ricercatori e accelera la nostra comprensione di ciò che accade quando i buchi neri ingoiano materiale”.