Un team internazionale di scienziati ha osservato 16 nuclei galattici attivi a più lunghezze d’onda per studiare come i buchi neri lanciano questi getti relativistici.

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Lo studio è stato condotto nel 2017, durante la prima campagna Event Horizon Telescope (EHT), in cui l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ha svolto un ruolo determinante. L’estrema risoluzione raggiunta dall’EHT ha reso possibile studiare i getti dei buchi neri supermassicci centrali in queste galassie con una risoluzione senza precedenti. Il team, guidato da membri del Max Planck Institute di Bonn, Germania, e dell’Instituto de Astrofísica di Granada, Spagna, ha studiato l’accelerazione e la magnetizzazione dei getti confrontando i risultati ottenuti a diverse frequenze e scale angolari. I risultati mostrano diverse differenze rispetto ai modelli precedenti.

Cardiografia di un mostro cosmico

Rappresentazione grafica di un nucleo galattico attivo (AGN). Il getto relativistico viene lanciato dal buco nero e dal suo disco di accrescimento in una geometria parabolica, per poi passare a un aspetto conico. Crediti: J. Röder/M. Wielgus.

I nuclei galattici attivi (AGN) sono i cuori luminosi di alcune galassie alimentate da buchi neri supermassicci. Da questi oggetti emergono potenti getti di plasma, che raggiungono migliaia di anni luce nello spazio intergalattico. Sono necessarie osservazioni con estrema risoluzione angolare per comprendere la complicata fisica alla base di questo fenomeno. Per valutare quanto sia accurata (o imprecisa) la nostra comprensione dell’evoluzione dei getti, i ricercatori hanno confrontato i risultati dell’EHT con le precedenti osservazioni effettuate con il Very Long Baseline Array (VLBA) e il Global Millimeter VLBI Array (GMVA).

Cosa hanno scoperto gli astronomi

I dati ALMA erano considerati i più affidabili a livello di misurazione della densità del flusso. Da questo confronto, è stato possibile dedurre l’evoluzione dei getti dalle loro origini fino a molti anni luce nello spazio interstellare. La potenza radiativa per angolo solido ricevuta da una data sorgente (nel nostro caso, un AGN), misurata dalla temperatura di luminosità 1, aumenta gradualmente man mano che il plasma del getto si allontana dal buco nero.

I risultati dello studio su questi buchi neri

Sebbene esistano spiegazioni alternative per queste nuove osservazioni, come una deviazione dalla geometria conica, il modello teorico di base non può riprodurre completamente le proprietà dei getti vicini alla loro origine. “Saranno necessari ulteriori studi per comprendere appieno il meccanismo di accelerazione, il flusso di energia, il ruolo dei campi magnetici nei getti AGN e le loro geometrie. L’espansione dell’array EHT avrà un ruolo importante nelle future scoperte di questi affascinanti oggetti”, concludono gli autori dello studio.

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