Quasar 3C 273 nel Telescopio Spaziale Hubble

I quasar sono le sorgenti energetiche stabili più potenti dell’universo: il loro motore gravitazionale basato su un buco nero può raggiungere luminosità inconcepibili, pari a quella di centomila miliardi di Soli.

Il più luminoso quasar visibile in cielo si può osservare a orari comodi in questo periodo. Il suo nome è 3C 273 e, con una carta dettagliata (vedi foto), è possibile adocchiarlo con un telescopio amatoriale di almeno 20cm. Per conoscere altri corpi celesti visibili in questo periodo, leggi anche il cielo del mese di aprile 2021.

Conosciamo centinaia di migliaia di quasar, ma 3C 273 (cioè il 273° del terzo catalogo di Cambridge di radiosorgenti) è quello che raggiunge la maggior luminosità ed è uno dei più vicini: “appena” 2,5 MILIARDI DI ANNI LUCE…

Cos’è un quasar? È un buco nero supermassiccio “attivo”, ovvero un buco nero sul quale stanno precipitando masse di gas e stelle con un ritmo inconcepibile (un flusso tipico corrisponde a dieci masse terrestri al secondo): questo torrente di materia, cadendo nell’immenso campo gravitazionale del buco nero, produce un’energia straordinaria, visibile a miliardi di anni luce di distanza.

Mappa per individuare il quasar 3C 273 a partire dalle stelle della costellazione della Vergine, adattata da CloudyNights.com

Per decenni, a partire dagli anni Sessanta, sono stati i corpi celesti più lontani mai osservati. Il primo di questi oggetti così inconcepibilmente lontani e luminosi fu appunto 3C 273 che “splende” (magnitudine 12,8) nella costellazione della Vergine, perfettamente visibile in queste notti, un’occasione unica per tutti gli appassionati di puntare il proprio telescopio su di un quasar! Il suo aspetto non è distinguibile da quello di una stella.

Il termine quasar sta per “quasi stellar radio source”, cioè radiosorgente di aspetto stellare, che è appunto il modo in cui apparivano i primi quasar scoperti: emettitori radio che sembravano stelle. Solo con accurate osservazioni si è potuto appurare che si trattava di sorgenti interne a galassie remotissime, legate a quei buchi neri supermassicci di cui oggi abbiamo ottenuto addirittura una fotografia. Questa scoperta valse a Maarten Schmidt la copertina del Time l’11 marzo del 1966.

Del modo in cui la caduta di materia in un buco nero può trasformarsi in energia parliamo nel Corso Avanzato di Astronomia.

[ Paolo Colona ]

L’astronomo Maarten Schmidt sulla copertina del Time dell’11 marzo del 1966

«Circa 30 sere all’anno, l’astronomo Maarten Schmidt, 36 anni, lotta con una tuta da volo riscaldata elettricamente ed entra nella grande cupola argentea del Mount Palomar Observatory della California. Lì, la sua corporatura alta e allampanata sembra improvvisamente ridotta alle proporzioni lillipuziane dal mammut, 200 pollici. telescopio che torreggia sopra di lui. Un ascensore lo trascina lentamente alla gabbia di un osservatore cilindrico all’interno del telescopio stesso, e le porte curve della cupola si aprono alla fredda aria di montagna. Arroccato in alto sopra il piano dell’osservatorio, con la musica classica di una stazione radio di Los Angeles tutta la notte in sottofondo, controlla i suoi strumenti, carica una macchina fotografica e si mette alla sua veglia solitaria.

Fino alle 5:30 del mattino successivo resta in allerta per le nuvole che potrebbero oscurare l’immagine sulla sua lastra fotografica o per un movimento improvviso che potrebbe offuscarla. Cura meticolosamente la sua attrezzatura mentre il più grande telescopio del mondo oscilla lentamente attraverso il cielo, inseguendo gli sfuggenti bersagli che gli astronomi chiamano quasar. Sono gli oggetti più distanti mai visti dall’uomo.

Analizzando la debole luce del quasar che ha viaggiato miliardi di anni prima di raggiungere lo specchio e la fotocamera del telescopio, Schmidt ha scoperto indizi sugli antichi segreti dell’universo. Gli oggetti remoti e stellari che studia sono nati, e potrebbero essere morti, molto prima che la terra esistesse. Decodificando alcuni dei loro segnali che sono stati così a lungo in transito, l’astronomo di origine olandese ha sconvolto il famoso universo di stelle e galassie pre-quasar. Ha scosso i mondi dell’astronomia, della fisica e della filosofia. Ha minato teorie consolidate e stimolato nuove fantastiche, provocato scienziati in aspre polemiche e ipotesi brillanti. Le domande cosmiche sollevate dalle osservazioni di Schmidt vanno ben oltre il semplice atterraggio di persone sulla luna, o anche la ricerca della vita sui pianeti vicini.

L’universo ha avuto un vero inizio? È iniziato con un grande botto primordiale ed è sempre stato in espansione? O è esistito per sempre, essenzialmente lo stesso, le sue galassie si sono allontanate mentre altre sono nate per riempire lo spazio tra, in modo che le parole “eternità” e “infinito” mantengano il loro significato letterale in un passato e un futuro senza fine? Da qualche parte, nelle vaste distese dello spazio e del tempo, ci sono fonti di energia ancora inimmaginate dall’uomo: reazioni fisiche sfrenate che fanno impallidire qualsiasi immaginabile esplosione nucleare?

Segnali dallo spazio. Gli oggetti lontani simili a stelle non solo pongono le domande, ma promettono le risposte. Il solo fatto di trovarli in primo luogo – rilevare le loro voci radio e fotografare la loro luce strana e rivelatrice – è stato un trionfo cooperativo della radio e dell’astronomia ottica. Fu Schmidt a scoprire le proprietà enigmatiche dei quasar»
(da Time.com)

L’immagine che pubblichiamo nell’apertura dell’articolo «è stata ottenuta con la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) di Hubble ed è probabilmente la migliore dell’antico e brillante quasar 3C 273, che risiede in una gigantesca galassia ellittica nella costellazione della Vergine. La sua luce ha impiegato circa 2,5 miliardi di anni per raggiungerci. Nonostante questa grande distanza, è ancora uno dei quasar più vicini a casa nostra. È stato il primo quasar mai identificato ed è stato scoperto all’inizio degli anni ’60 dall’astronomo Allan Sandage.

Il termine quasar è un’abbreviazione della frase “sorgente radio quasi stellare”, poiché sembrano essere simili a stelle nel cielo. In effetti, i quasar sono i centri intensamente potenti di galassie distanti e attive, alimentati da un enorme disco di particelle che circondano un buco nero supermassiccio. Quando il materiale di questo disco cade verso l’interno, è stato osservato che alcuni quasar, incluso 3C 273, lanciano getti superveloci nello spazio circostante. In questa immagine, uno di questi getti appare come una striscia nuvolosa, che misura circa 200.000 anni luce di lunghezza.

I quasar sono in grado di emettere centinaia o addirittura migliaia di volte l’intera produzione di energia della nostra galassia, rendendoli alcuni degli oggetti più luminosi ed energetici dell’intero universo. Di questi oggetti molto luminosi, 3C 273 è il più luminoso nei nostri cieli. Se fosse situato a 30 anni luce dal nostro pianeta, circa sette volte la distanza tra la Terra e Proxima Centauri, la stella più vicina a noi dopo il Sole, apparirebbe comunque luminoso come il Sole nel cielo.

WFPC2 è stato installato su Hubble durante la missione dello shuttle STS-61. Ha le dimensioni di un piccolo pianoforte ed era in grado di vedere le immagini nelle parti dello spettro visibile, quasi ultravioletta e vicino infrarosso.»
(Da ESA.int)

Fonti:
https://www.cloudynights.com/topic/577734-quasar-3c-273/
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2013/11/Best_image_of_bright_quasar_3C_273
http://content.time.com/time/subscriber/article/0,33009,899107,00.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Maarten_Schmidt