In breve
- Lo studio pubblicato la scorsa settimana su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society mette in discussione l'universalità della relazione X-Uv nei quasar.
- Gli autori guidati da Maria Chira usano dati di eRosita e XMM-Newton e un'analisi bayesiana per rilevare un cambiamento in circa 6,5 miliardi di anni.
- L'evoluzione della relazione X-Uv potrebbe influire sull'uso dei quasar come candele standard per misure cosmologiche.
Uno studio pubblicato la scorsa settimana su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society trova evidenze che la relazione tra radiazione ultravioletta e raggi X nei quasar non sia stata costante negli ultimi 6,5 miliardi di anni.
La relazione X-Uv era nota da circa cinquanta anni e collega l’emissione del disco di accrescimento, responsabile della luce ultravioletta, e la corona di plasma caldo che produce l’emissione nei raggi X attraverso l’effetto Compton inverso. I fotoni ultravioletti del disco interagiscono con le particelle della corona, guadagnando energia e trasformandosi in raggi X, perciò maggiore è la radiazione ultravioletta e maggiore tende a essere quella X.
Studio su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Lo studio è guidato da Maria Chira dell’Osservatorio nazionale di Atene e include come coautori Antonis Georgakakis, Angel Ruiz, Shi-Jiang Chen, Johannes Buchner, Amy L Rankine, Elias Kammoun, Catarina Aydar, Mara Salvato, Andrea Merloni e Mirko Krumpe. Gli autori affermano che, quando l’universo aveva circa la metà dell’età attuale, la relazione X-Uv era piuttosto diversa da quella osservata nell’universo vicino, suggerendo un’evoluzione in circa 6,5 miliardi di anni. Antonis Georgakakis è riportato mentre dice: «Confermare una relazione non universale tra raggi X e ultravioletti con il tempo cosmico è piuttosto sorprendente e mette alla prova la nostra comprensione di come i buchi neri supermassicci crescono e emettono radiazione».
eRosita e XMM-Newton usati nello studio
La ricerca ha combinato i nuovi dati del telescopio X eRosita con i dati d’archivio di XMM-Newton per analizzare un campione estremamente vasto di quasar. Gli autori sottolineano che la vasta e uniforme copertura del cielo nei raggi X di eRosita è stata decisiva e che molti quasar sono rilevati con pochi fotoni nei raggi X. Per questo motivo lo studio ha adottato un quadro statistico bayesiano robusto, che, secondo Maria Chira, ha permesso di individuare trend sottili altrimenti nascosti.
I risultati hanno implicazioni pratiche: l’universalità della relazione X-Uv è alla base dell’uso dei quasar come candele standard per misurare distanze cosmologiche e sondare materia ed energia oscura. Gli autori avvertono la necessità di cautela, perché se la relazione evolve nel tempo l’ipotesi che l’ambiente attorno ai buchi neri sia immutabile potrebbe dover essere rivista. Quando il campione di eRosita sarà completo, potranno essere osservati quasar più deboli e distanti e studi futuri verificheranno se l’evoluzione riflette un cambiamento fisico dei buchi neri o un effetto di selezione del campione.
