ASCOLTA I NOSTRI PODCAST SU SPOTIFY
Uno dei ritratti più vividi dell’attività di un buco nero “rinato” – paragonato all’eruzione di un “vulcano cosmico” che si estende per quasi un milione di anni luce nello spazio – è stato immortalato in una gigantesca radiogalassia.
Uno dei ritratti più vividi dell’attività di un buco nero “rinato” – paragonato all’eruzione di un “vulcano cosmico” che si estende per quasi un milione di anni luce nello spazio – è stato immortalato in una gigantesca radiogalassia.
La scena drammatica è stata scoperta quando gli astronomi hanno avvistato il buco nero supermassiccio al centro di J1007+3540 che riavviava la sua emissione a getto dopo quasi 100 milioni di anni di silenzio.
Le immagini radio rivelano la galassia impegnata in una lotta caotica e caotica tra i getti appena accesi del buco nero e la pressione schiacciante del massiccio ammasso galattico in cui si trova.
Sono stati pubblicati oggi nei Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dopo essere stati ottenuti utilizzando interferometri radio altamente sensibili – il Low Frequency Array (LOFAR) nei Paesi Bassi e il Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) aggiornato dell’India.
La maggior parte delle galassie ospita un buco nero supermassiccio, ma solo poche producono enormi getti di plasma magnetizzato radio-emittente. J1007+3540 è unico, afferma il team internazionale di ricercatori dietro il nuovo studio, perché mostra chiare prove di molteplici eruzioni – prova che il motore centrale si è acceso, spento e riavviato dopo lunghi periodi di silenzio.
Le immagini radio mostrano un getto interno compatto e luminoso, che la ricercatrice principale Shobha Kumari, del Midnapore City College in India, ha definito il segno inequivocabile del recente risveglio del buco nero.
Appena fuori giace un bozzolo di plasma più vecchio e sbiadito – detriti residui delle eruzioni passate del buco nero, distorti e schiacciati dall’ambiente ostile che lo circonda.
“È come guardare un vulcano cosmico eruttare di nuovo dopo secoli di calma – solo che questo è abbastanza grande da scavare strutture che si estendono per quasi un milione di anni luce nello spazio”, aggiunse Kumari.
“Questa drammatica sovrapposizione di giovani jet all’interno di lobi più vecchi ed esausti è la firma di un AGN episodico – una galassia il cui motore centrale continua ad accendersi e spegnere su scale temporali cosmiche.”
La ricerca è stata condotta da Kumari e dai coautori Dr Sabyasachi Pal, del Midnapore City College, dal Dr Surajit Paul, professore associato al Manipal Centre for Natural Sciences in India, e dal Dr Marek Jamrozy, dell’Università Jagellonica in Polonia.
“J1007+3540 è uno degli esempi più chiari e spettacolari di AGN episodico con interazione jet-cluster, dove il gas caldo circostante piega, comprime e distorce i getti”, ha detto il dottor Pal.
J1007+3540 vive all’interno di un enorme ammasso di galassie pieno di gas estremamente caldo.
Questo ambiente crea una pressione esterna enorme – molto più alta di quella che la maggior parte delle galassie radio sperimenta.
Quando i getti rianimati spingono verso l’esterno, vengono piegati, compressi e distorti dall’interazione con il mezzo denso.
L’immagine LOFAR rivela che il lobo settentrionale è compresso e drasticamente distorto, dicono gli autori, mostrando una firma curva di ritorno del plasma che sembra essere spinta lateralmente dal gas circostante.
L’immagine uGMRT mostra anche che questa regione compressa ha uno spettro radio ultra-ripido, il che significa che le particelle lì sono estremamente antiche e hanno perso gran parte della loro energia – un altro segno dell’influenza dura dell’ammasso.
La lunga e debole coda di emissione diffusa che si estende verso sud-ovest racconta una storia altrettanto drammatica, dicono i ricercatori.
Mostra che il plasma magnetizzato viene trascinato in una grande estensione attraverso l’ambiente dell’ammasso, lasciando dietro di sé una scia sottile di milioni di anni.
Questo, aggiungono, suggerisce che la galassia non stia solo producendo getti, ma venga anche modellata e scolpita dal potente ambiente circostante.
Sistemi come J1007+3540 sono estremamente preziosi per gli astronomi.
Rivelano come i buchi neri si accendano e si spengono, come i getti si evolvono nel corso di milioni di anni e come gli ambienti degli ammassi possano rimodellare l’intera struttura morfologica di una galassia radio.
La combinazione di attività riavviata, scala gigantesca e forte pressione ambientale rende J1007+3540 un utile esempio di evoluzione galattica in azione.
Gli autori affermano che ciò dimostra che la crescita delle galassie non è pacifica o graduale, ma piuttosto una battaglia tra il potere esplosivo dei buchi neri e la pressione schiacciante degli ambienti in cui vivono.
Studiando questa galassia, gli astronomi stanno ottenendo rare intuizioni su:
- Quanto spesso i buchi neri passano tra fasi attive e silenziose
- Come il plasma radio antico interagisce con il gas caldo a grappolo
- Come le eruzioni ripetute possano trasformare l’ambiente circostante di una galassia nel corso del tempo cosmico
Il team di ricerca ora prevede di utilizzare osservazioni più sensibili e ad alta risoluzione per zoomare ancora più a fondo nel nucleo di J1007+3540 e seguire come i getti riavviati si propaghino in questo ambiente turbolento.
Comprendere sistemi come J1007+3540 aiuta gli scienziati a ricostruire come le galassie crescono, si spengono e si risvegliano, e come enormi ambienti cosmici possano modellare, piegare, distorcere e persino soffocare i getti che cercano di fuggire dal loro motore centrale.
LOFAR/Pan-STARRS/S. Kumari et al.
