I quasar sono le nuove “candele standard” per calcolare le distanze più lunghe dell’universo

I quasar più distanti conosciuti fino ad oggi sono datati solo 700 milioni di anni dopo il Big Bang, ampliando notevolmente il redshift delle candele standard.

Un’altra caratteristica dei quasar è che ne sono stati scoperti centinaia di migliaia negli ultimi anni. È anche importante che i processi fisici nei quasar differiscano dai processi nelle supernove, in modo che i quasar forniscano misurazioni completamente indipendenti delle quantità cosmiche.

Il nuovo sistema proposto dagli astronomi si basa sulla scoperta di una stretta relazione tra i raggi X e la radiazione ultravioletta dei quasar.

Come accennato, al centro del quasar c’è un buco nero supermassiccio circondato da un disco super caldo di materiale di accrescimento che emette radiazioni ultraviolette. Il disco, a sua volta, è circondato da un gas caldo con elettroni che si muovono a velocità prossime a quella della luce e quando i fotoni ultravioletti – particelle di luce – entrano in contatto con questi elettroni, la loro energia viene potenziata nello spettro dei raggi X.

Basandosi sul loro lavoro precedente, il team dietro lo studio ha analizzato le misurazioni dei raggi X di 2.332 quasar distanti nel nuovo Chandra Source Catalog e ha confrontato tali dati con le misurazioni UV dello Sloan Digital Sky Survey.

È già noto che i quasar “locali” – i più vicini – hanno una correlazione tra la luminosità dei raggi UV e dei raggi X, e i ricercatori hanno scoperto che questo era vero anche per i quasar distanti – fino a oltre l’85% del loro età. all’universo – e che la connessione diventa più stretta in questi tempi precedenti.

Ne consegue che queste due grandezze – la luminosità nell’ultravioletto e lo spettro dei raggi X – possono determinare la distanza da qualsiasi quasar, e tali distanze possono poi essere utilizzate per testare modelli cosmologici o per calcolare, ad esempio, la costante di Hubble, che segue dalla legge di Hubble-Lemaître, da determinare per le galassie lontane.

Se i risultati del nuovo sistema saranno confermati dagli studi, affermano i ricercatori, gli astronomi avranno un nuovo straordinario strumento per misurare le proprietà dell’universo in evoluzione.

Quello È disponibile su arXiv la pre-pubblicazione dello studio da parte di ricercatori dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e colleghi dell’Università di Firenze, INAF – Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Milano e INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri. Questo articolo si basa su un comunicato stampa dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.