X
    Categories: cosmo

Come si formano le radio galassie alate?

Osservando il cielo notturno con i radio telescopi la visione ricorrente sono le radiogalassie di forma ellittica, che si caratterizzano con getti gemelli che esplodono da entrambi i lati del loro buco nero super massiccio centrale.

In alcuni casi, gli astronomi incappano in qualcosa di speciale e raro: una radiogalassia a forma di X, con quattro getti che si estendono lontano nello spazio. Scoperte per la prima volta nel 1992, le radiogalassie a forma di X costituiscono meno del 10% di tutte le radiogalassie: la più famosa è M87, una delle galassie più massicce dell’universo, che è stata ulteriormente resa popolare nel 2019 quando l’Event Horizon Telescope ha immortalato il suo buco nero supermassiccio centrale.

Ora un nuovo studio, pubblicato su Astrophysical Journal Letters, descrive la prima simulazione di accrescimento di radiogalassie su larga scala che traccia il gas galattico lontano dal buco nero supermassiccio.

Utilizzando nuovi modelli simulativi, gli astrofisici della Northwestern di Chicago inaspettatamente hanno scoperto che la caratteristica forma a X della galassia (anche detta alata) è il risultato dell’interazione tra i getti e il gas che cade nel buco nero.

All’inizio della simulazione il gas in espansione ha ‘deviato’ i getti appena formati, che si sono accesi e spenti, andando poi a formare una sorta di X. Ecco dunque spiegata la caratteristica forma di queste radiogalassie.

Prima di questo studio si pensava che le radiogalassie a forma di X potessero essere la conseguenza di uno scontro tra due galassie in cui i rispettivi super massicci buchi neri si fondevano, cambiando la direzione del getto. Altra ipotesi era collegata alla forma del getto che risultava alterata, poiché interagente con il gas su larga scala che avvolge un buco nero super massiccio isolato.

«Nella mia simulazione, ho cercato di non presumere nulla. Di solito, i ricercatori mettono un buco nero nel mezzo di una griglia di simulazione e posizionano attorno ad esso un grande disco gassoso già formato, quindi possono aggiungere gas ambiente all’esterno del disco. In questo studio, la simulazione inizia senza un disco, ma presto se ne forma uno quando il gas rotante si avvicina al buco nero. Questo disco alimenta quindi il buco nero e crea dei getti. Ho fatto le ipotesi più semplici possibili, quindi l’intero risultato è stato una sorpresa. Questa è la prima volta che qualcuno vede la morfologia a forma di X in simulazioni da condizioni iniziali molto semplici.», ha detto Lalakos, primo autore dello studio.

Ma le cose da osservare nell’universo sono vincolate a questioni di tempo: se il buco nero super massiccio si è già formato, non possiamo osservarne l’evoluzione perché la vita umana è troppo breve.

Lalakos prevede di continuare a eseguire simulazioni per capire meglio come nascono queste forme alate e capire cosa succede vicino a un buco nero.

Lo studio è stato supportato dalla National Science Foundation.

In apertura: un fermo immagine tratto dalla simulazione 3D dello sviluppo naturale di un getto a forma di X. Il gas (rosso vivo) cade nel buco nero, che lancia una coppia di getti relativistici (azzurro). I getti si propagano verticalmente e urtano il gas ambiente (rosso scuro) Le cavità più vecchie (blu scuro) si sollevano in modo dinamico ad angolo rispetto ai getti che si propagano verticalmente per formare la forma a X. Credito: Aretaios Lalakos/Università Northwestern.

 

Giuseppina Pulcrano: Giornalista pubblicista e attuale responsabile dell'unità Multimedia per Agenzia Spaziale Italiana, ho lavorato per il settore diffusione della cultura aereospaziale fin dagli anni '90. Distaccata presso MediaInaf per due anni. Laurea e master di secondo livello biennale presso la Sissa di Trieste : Master in Comunicazione della Scienza "Franco Prattico".