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Una matriosca negli occhi di Hubble

This luminous Picture of the Week shows Z 229-15 — imaged here in beautiful detail by the NASA/ESA Hubble Space Telescope — a celestial object that lies about 390 million light-years from Earth in the constellation Lyra. Z 229-15 is one of those interesting celestial objects that, should you choose to research it, you will find defined as several different things: sometimes as an active galactic nucleus (an AGN); sometimes as a quasar; and sometimes as a Seyfert galaxy. Which of these is Z 229-15 really? The answer is that it is all of these things all at once, because these three definitions have significant overlap.  AGNs and quasars are both described in detail in the Hubble Word Bank, but in essence an AGN is a small region at the heart of certain galaxies (called active galaxies) that is far brighter than just the galaxy’s stars would be. The extra luminosity is due to the presence of a supermassive black hole at the galaxy’s core. Material sucked into a black hole actually doesn’t fall directly into it, but instead is drawn into a swirling disc, from where it is inexorably tugged towards the black hole. This disc of matter gets so hot that it releases a large amount of energy across the electromagnetic spectrum, and that’s what makes AGNs appear so bright.  Quasars are a particular type of AGN; they are typically both extremely bright and extremely distant from Earth — several hundred million light-years is considered nearby for a quasar, making Z 229-15 positively local. Often an AGN is so bright that the rest of the galaxy cannot be seen, but Seyfert galaxies are active galaxies that host very bright AGNs (quasars) while the rest of the galaxy is still observable. So Z 229-15 is a Seyfert galaxy that contains a quasar, and that, by definition, hosts an AGN. Classification in astronomy can be a challenge! [Image Description: A spiral galaxy. It has two almost-straight arms coming from the left and right of the core that meet a starry ring around the galaxy’s edge. The ring is bluish in colour, and the core is golden and shining. A faint halo of light also surrounds the galaxy. There is one bright star with many diffraction spikes, and a few small stars all around on a black background.] Links Pan: Everything, in one place, all at once

Nucleo galattico attivo (Agn), quasar e galassia di Seyfert. Sono le tre diverse identità  dell’oggetto celeste Z 229-15, protagonista di una radiosa immagine scattata dal telescopio spaziale Hubble di Nasa e Esa. Il misterioso oggetto cosmico, la cui natura potrebbe essere definita ‘una e trina’, si trova a circa 390 milioni di anni luce dalla Terra nella costellazione della Lira.

Osservando a prima vista lo scatto di Hubble, Z 2229-15 sembra semplicemente una galassia a spirale, dati i due bracci di stelle che si espandono come un vortice da un nucleo luminoso. Ma l’oggetto è molto di più di questo. Z 229-15 è infatti caratterizzato da una natura multipla, come se fosse una matriosca con diversi oggetti cosmici l’uno contenuto nell’altro.

In primo luogo, Z 229-15 è a tutti gli effetti una galassia, ossia un insieme di stelle legate dalla forza di gravità. Nello specifico Z 229-15 è una galassia di Seyfert, categoria alla quale appartengono le galassie definite attive, ovvero interessate da una massiccia emissione di radiazione ad alta frequenza.

Al centro di queste galassie è, infatti, ospitata una regione eccezionalmente luminosa chiamata Nucleo galattico attivo (Agn). Questa regione è irradiata a causa dell’attività di un buco nero supermassiccio ospitato nel nucleo galattico.
L’intensa attrazione gravitazionale del buco nero richiama molto materiale dalla galassia, intrappolandolo in un disco rotante attorno a esso. Questo vortice di materiale si riscalda ed emette enormi quantità di energia nello spettro elettromagnetico, dando così origine alla luminosità del nucleo.

Ma la matriosca di Z 229-15 non si ferma qui: infatti il suo nucleo attivo luminoso ospita anche un quasar, una sottocategoria specifica di nucleo galattico attivo.
I quasar sono galassie estremamente luminose e allo stesso tempo molto distanti dalla Terra, caratterizzate da un nucleo brillantissimo e un’intensa emissione radio.

La particolarità di Z 229-15, distante da noi solo 390 milioni di anni luce, è quella di essere un quasar decisamente più vicina rispetto ad altre strutture simili.
Contemporaneamente, Z 229-15 gode di un’altra peculiarità: i nuclei galattici attivi sono generalmente così luminosi da oscurare il resto della galassia; Z 229-15 invece mostra oltre al suo nucleo brillantissimo anche i suoi bracci di stelle. Questa prerogativa la rende quindi una galassia di Seyfert, ossia galassie attive che ospitano Agn molto luminosi (quasar) ma con il resto della struttura galattica ancora osservabile.

Z 2229-15 è dunque a tutti gli effetti una matriosca che vede una galassia di Seyfert contenere un nucleo galattico attivo al cui centro è ospitato un quasar.

Immagine in evidenza: Lo scatto di Hubble che fotografa l’oggetto matriosca Z 229-15. Crediti: Esa/Hubble & Nasa, A. Barth, R. Mushotzky

Giuseppe Nucera: Comunicatore scientifico e Multimedia producer. Laureato in Sociologia, ho conseguito il Master in Comunicazione della Scienza e dell'Innovazione Sostenibile dell'Università Milano-Bicocca. Dal 2012 collaboro con diverse agenzie editoriali e pubbliche per comunicare online ricerche e progetti scientifici.