Un getto vorticoso di plasma lungo 570 anni luce viene espulso da un blazar distante quasi alla velocità della luce. Come un mostruoso ragno cosmico, un lontano buco nero supermassiccio intreccia un getto di plasma in una corda attorcigliata e lo lancia a una velocità prossima a quella della luce.
Gli astronomi hanno assistito a questo spettacolo impressionante utilizzando una serie di radiotelescopi, incluso il telescopio spaziale RadioAstron, che insieme formano un'antenna delle dimensioni della Terra. Nello specifico, questa schiera è stata focalizzata per osservare il cuore di un lontano blazar chiamato 3C 279.
Queste osservazioni rappresentano lo sguardo più dettagliato che gli scienziati abbiano mai avuto su un getto astrofisico proveniente da un buco nero supermassiccio, rivelando uno schema complesso e contorto vicino alla sorgente del getto. Questa nuova immagine potrebbe sfidare le teorie attualmente accettate che sono state utilizzate per 40 anni per spiegare come vengono creati questi getti e come si evolvono nel tempo.
"Grazie a RadioAstron e ad una rete di ventitré radiotelescopi distribuiti intorno alla Terra, abbiamo ottenuto l'immagine dell'interno di un blazar con la più alta risoluzione mai ottenuta fino ad oggi, permettendoci di osservare la struttura interna del getto con un tale livello di dettaglio per la prima volta", ha affermato Antonio Fuentes, team leader e ricercatore presso l'Istituto di Astrofisica dell'Andalusia (IAA-CSIC). I blazar, come 3C 279, sono i cuori luminosi delle galassie che emettono una luce brillante come risultato dell'ospitare un buco nero supermassiccio in procinto di essere alimentato. Ecco cosa significa.
Il buco nero che vomita plasma nell'universo stupisce
I buchi neri supermassicci che si alimentano attivamente al centro delle galassie mescolano continuamente la materia di cui si nutrono, e questo materiale si trova sotto forma di dischi appiattiti di gas e polvere attorno ai buchi. Questi dischi sono chiamati "dischi di accrescimento". Collettivamente, tali scenari sono conosciuti collettivamente come nuclei galattici attivi. I nuclei galattici attivi sono spesso così luminosi da brillare più della luce combinata di tutte le stelle nelle galassie circostanti.
Ma circa il 10% dei nuclei galattici attivo emettono getti astrofisici durante l'intero processo di rifornimento. Questi sono conosciuti come quasar – e quando questi quasar hanno getti puntati direttamente verso la Terra, sono chiamati blazar.
Nuove osservazioni di 3C 279 rivelano dettagli senza precedenti del getto di plasma e del buco nero supermassiccio nel cuore di questo blazar. "Questa è la prima volta che vediamo tali filamenti così vicini all'origine del getto, e ci dicono di più su come il buco nero modella il plasma", ha detto Eduardo Ros, un altro membro del team e coordinatore europeo del mm- Rete globale VLBI.Array. "Ciò dimostra come telescopi diversi possano rivelare caratteristiche diverse dello stesso oggetto."
Nello specifico, il team ha scoperto che il getto è composto da almeno due filamenti ritorti di plasma che si estendono per più di 570 anni luce dalla loro sorgente. Le osservazioni hanno anche dimostrato che i getti di plasma non sono diritti e uniformi; mostrano colpi di scena che si verificano come risultato dell’influenza del buco nero centrale, il che implica che le precedenti teorie su come si evolvono questi getti potrebbero aver bisogno di una revisione. Questa ricerca potrebbe anche rivedere la nostra comprensione del ruolo dei campi magnetici nella formazione iniziale di getti di quasi luce provenienti da nuclei galattici attivi.
"Un aspetto particolarmente intrigante dei nostri risultati è che suggeriscono la presenza di un campo magnetico elicoidale che confina il getto", ha detto Guang-Yao Zhao, uno dei membri del team e ricercatore presso l'Istituto Max Planck per la radioastronomia. "Pertanto, potrebbe essere il campo magnetico, che ruota in senso orario attorno al getto in 3C 279, a dirigere e guidare il plasma del getto che si muove a 0,997 volte la velocità della luce."
