Un team internazionale guidato dal ricercatore Emanuele Nardini dell'Osservatorio Astrofisico di Arcetri (INAF) e dalla professoressa Elisabeta Lusso dell'Universita' di Firenze si è aggiudicato il più grande programma di osservazione assegnato quest'anno dal telescopio spaziale XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Con un totale di 325 ore di tempo osservativo — l’equivalente di quasi due settimane — il progetto studierà 18 quasar estremamente luminosi a redshift z~4, la cui radiazione è stata cioè emessa oltre 12 miliardi di anni fa, in un'epoca in cui l'Universo aveva solo un decimo della sua età attuale. Questi oggetti, alimentati da buchi neri supermassicci che accrescono materia dall'ambiente circostante, fungono da veri e propri "fari" cosmici, permettendo ai ricercatori di studiare le proprietà fisiche della materia e l'evoluzione delle strutture galattiche nelle prime fasi della storia cosmica dell'Universo.
Il principale obiettivo scientifico del programma consiste nell'utilizzo dei quasar per mappare l'espansione dell'Universo. Attraverso lo studio della relazione tra la loro emissione nei raggi X e nell'ultravioletto, il team mira ad estendere indietro nel tempo il cosiddetto "diagramma di Hubble". I risultati ottenuti in precedenza su quasar leggermente più vicini (a redshift z~3, sempre nell'ambito di un vasto progetto a guida Unifi (https://www.unifimagazine.it/espansione-delluniverso-piu-vicini-al-big-bang-grazie-ai-quasar/)] hanno suggerito possibili discrepanze rispetto al modello cosmologico standard (ΛCDM). Questa nuova e vasta campagna osservativa permetterà di verificare se tali deviazioni persistono anche a redshift più elevati, aprendo potenzialmente la strada a nuova fisica per spiegare l'energia oscura e la velocità con cui l'Universo si espande.
Oltre alle implicazioni cosmologiche, i ricercatori studieranno anche come i buchi neri supermassicci catturano la materia circostante (accrescimento) in condizioni estreme. Inoltre, la sensibilità delle osservazioni permetterà di identificare anche quasar con emissione nei raggi X anomala o soppressa, una popolazione elusiva che potrebbe rappresentare una fase cruciale, ma ancora poco compresa, dell'evoluzione di questi oggetti. Questo progetto ambizioso consolida i successi raggiunti negli anni scorsi e promette di ridefinire la nostra comprensione dei motori più potenti del cosmo.