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Nel cuore del blazar alla massima risoluzione

Un team di ricerca internazionale ha mappato la galassia attiva OJ 287 con una risoluzione angolare di 12 microarcosecondi nella gamma radio. Si tratta attualmente della risoluzione più alta che si può ottenere con le osservazioni astronomiche. I ricercatori hanno combinato i segnali di dodici radiotelescopi: ne è risultato un telescopio virtuale dal diametro di 193.000 chilometri. Le osservazioni rivelano che all’interno della galassia sembrerebbero presenti due buchi neri in rotazione, prossimi allo scontro.

La galassia OJ 287 si trova a cinque miliardi di anni luce dalla Terra, in direzione della costellazione del Cancro. Appartiene alla classe dei cosiddetti blazar, galassie con un buco nero supermassiccio al centro. In realtà, nel cuore della galassia OJ 287 sembrerebbero nascondersi due buchi neri. Nelle immediate vicinanze di queste trappole gravitazionali, getti di gas emergono in due direzioni opposte emettendo radiazioni di intensità variabile.

Le immagini interferometriche a quattro diverse lunghezze d’onda mostrano diversi nodi di emissione nel getto curvo di OJ 287. Inoltre, la curvatura del getto aumenta con l’aumentare della risoluzione angolare e nella direzione dell’origine del getto. Ciò supporta l’ipotesi di un getto “precedente” influenzato dai due buchi neri supermassicci al centro della galassia.

L’analisi delle proprietà di polarizzazione della radiazione radio mostra anche un campo magnetico prevalentemente toroidale, cioè a forma di ciambella. Da ciò, i ricercatori concludono che la regione di emissione radio più interna è attraversata da un campo magnetico elicoidale, in accordo con i modelli per la formazione del getto.

La galassia OJ 287 è uno dei migliori candidati, nel nostro vicinato cosmico, per due buchi neri supermassicci che ruotano l’uno attorno all’altro . Presumibilmente, il buco nero secondario di questo sistema si trova in un’orbita ellittica molto stretta e passa attraverso il disco di accrescimento del buco nero primario due volte ogni dodici anni, producendo, tra l’altro, forti esplosioni di radiazioni.

«Una delle domande più importanti relative all’evoluzione dei buchi neri supermassicci è come la coppia possa eventualmente fondersi», afferma Andrei Lobanov del Max Planck Institute for Radio Astronomy, che ha lavorato allo studio. Una volta che i due mostri di massa hanno completamente spostato le stelle e il gas intorno a loro, la teoria dice che la distanza tra i buchi neri dovrebbe smettere di ridursi.

«A questo punto entra in gioco la radiazione gravitazionale e fa sì che i due buchi neri si avvicinino sempre di più fino a quando non si fondono», ha detto Lobanov. Nel caso della GU 287, i partner nel sospetto sistema binario sono così vicini da emettere onde gravitazionali che dovrebbero essere rilevabili nel prossimo futuro.

«I risultati ci hanno aiutato ad ampliare la nostra conoscenza della morfologia dei getti relativistici vicino al motore centrale, a confermare il ruolo dei campi magnetici alla base dei getti e a identificare e indagare ulteriori caratteristiche per l’esistenza di un buco nero binario nel cuore di OJ 287», afferma Efthalia Traianou, del Max Planck Institute for Radioastronomy.

 

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