Gli astronomi confermano la seconda radiogalassia più distante, la più potente del suo genere

Gli astronomi hanno confermato una radiogalassia la cui luce proviene da quasi 12,5 miliardi di anni fa, secondo un articolo pubblicato sul server di preprint arXiv il 23 settembre. La sorgente, TXS 2354+015, si trova a un redshift di 4,946, una misura della distanza basata su quanto l'espansione dell'universo ha allungato la sua luce. A quel redshift, l'universo aveva meno di 1,2 miliardi di anni. Il team è stato guidato da Barbara Balmaverde dell'Osservatorio Astrofisico INAF di Torino.

Radiogalassie come questa sono alimentate quando materiale cade sul buco nero supermassiccio centrale di una galassia. Secondo l'articolo, l'attività di accrescimento che ne deriva può alimentare un nucleo galattico attivo e lanciare getti relativistici di plasma — flussi di particelle cariche che si muovono quasi alla velocità della luce — che producono grandi quantità di onde radio. Gli astronomi chiamano tali oggetti nuclei galattici attivi radio-loud, o RLAGN.

Il team ha trovato la galassia combinando immagini ottiche profonde dell'indagine Subaru Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program con cataloghi radio tra cui TGSS a 150 MHz e VLASS a 3 GHz. Hanno cercato galassie che mostrano una firma di "dropout", in cui nubi interposte di idrogeno neutro assorbono la luce ultravioletta e fanno calare bruscamente lo spettro ottico osservato. La ricerca ha coperto redshift da 4,5 a 5,3, quando l'universo aveva da 1,1 a 1,3 miliardi di anni.

I ricercatori hanno confermato il redshift usando una prominente riga di emissione Lyman-alpha e una seconda riga di emissione più debole. Hanno anche verificato se i segnali ottici e radio fossero un allineamento casuale; l'articolo afferma che la precisa corrispondenza di posizione, la rara luminosità radio e il rapporto atteso tra emissione radio e ottica supportavano tutti una genuina sorgente radio con una controparte ottica. L'articolo riporta che TXS 2354+015 è la seconda radiogalassia più distante mai trovata.

Quando i ricercatori hanno calcolato la sua potenza radio intrinseca, afferma l'articolo, TXS 2354+015 si è rivelata più potente di qualsiasi altra radiogalassia ad alto redshift conosciuta nella letteratura esistente. Secondo l'articolo, le più potenti radiogalassie dell'universo primordiale sono nascoste da una bolla di gas polveroso, con solo il getto radio capace di sfuggire ed essere visto direttamente. L'articolo osserva che uno studio del 2024 suggerisce che fino al 90% di queste sorgenti a redshift superiori a 3,5 potrebbe essere nascosto nelle bande ultravioletta e ottica, il che le rende difficili da trovare e confermare spettroscopicamente. L'approccio dominante alla caccia alle sorgenti radio, che identifica spettri insolitamente ripidi, sembra perdere una grande porzione della vera popolazione, aggiunge l'articolo.