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Immaginiamo di poter osservare, tutto a un tratto, l’eruzione di un vulcano spento da secoli, mentre attorno al cratere sono ancora visibili i segni delle sue più antiche eruzioni.
Uno scenario simile è stato scoperto nello spazio profondo da un team internazionale di astronomi che, studiando una gigantesca radiogalassia chiamata J1007+3540, ha potuto osservare il suo buco nero supermassiccio centrale tornare a espellere un getto di plasma dopo quasi 100 milioni di anni di silenzio.

Questa scena esplosiva non mostra solo il risveglio di un mostro cosmico, ma rappresenta oggi una delle poche immagini in cui sono chiaramente osservabili le prove di eruzioni multiple, intervallate da lunghissimi periodi di quiete, da parte di un buco nero supermassiccio.
Nel corso della sua storia, il divoratore cosmico ha infatti espulso più volte enormi getti di plasma magnetizzato, lasciando tracce ancora visibili sotto forma di emissione radio.
Immortalato dagli interferometri radio altamente sensibili Lofar nei Paesi Bassi e uGmrt in India, lo scenario rende J1007+3540 una delle pochissime galassie finora conosciute in cui è possibile osservare la storia dei diversi momenti di attività del suo buco nero centrale, testimoniata dai resti dei vasti getti espulsi nel tempo.

Pubblicate su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, le immagini rivelano infatti il segno inequivocabile del recente risveglio del buco nero, affiancato da un bozzolo di plasma più vecchio e sbiadito. Quest’ultimo, situato appena oltre la regione centrale, rappresenta ciò che resta delle passate eruzioni del divoratore cosmico.

«È come osservare un vulcano cosmico che erutta di nuovo dopo secoli di calma, solo che questo è abbastanza grande da scolpire strutture che si estendono per quasi un milione di anni luce nello spazio», afferma Shobha Kumari, prima autrice dello studio.

Il quadro che ritrae l’ultimo getto di plasma espulso dal buco nero, accanto alle tracce delle più antiche eruzioni cosmiche, mostra anche le forti distorsioni subite dai getti a causa dell’ambiente circostante. La radiogalassia ospite, infatti, si trova all’interno di un enorme ammasso galattico ricco di gas estremamente caldo: un ambiente capace di generare una pressione esterna enorme, molto più intensa di quella che caratterizza la maggior parte delle radiogalassie.

Più i getti vengono espulsi energeticamente dal divoratore cosmico, più riescono a coprire distanze maggiori, andando a scontrarsi così con un mezzo intergalattico sempre più denso. Il risultato è una vera e propria lotta tra il plasma espulso dal buco nero e l’ambiente che lo circonda.

Prova di queste drammatiche interazioni sono le due code dell’ultimo getto prodotto dal buco nero, che si estendono nello spazio per quasi un milione di anni luce e appaiono nell’immagine come un lungo filamento rossastro. Il lobo settentrionale, visibile in alto a sinistra, risulta fortemente compresso e drammaticamente distorto, come se il plasma fosse spinto lateralmente dal gas circostante.
Allo stesso modo, l’estremità del getto osservabile in basso a destra racconta una storia altrettanto turbolenta: il plasma magnetizzato viene trascinato all’interno dell’ammasso, lasciando dietro di sé una sottile scia vecchia di milioni di anni. Secondo gli autori, queste strutture irregolari — simili alle sbavature di una firma disordinata — sono la chiara testimonianza della perturbazione subita dalla radiogalassia, letteralmente scolpita dal potente ambiente cosmico in cui è immersa.

Sistemi come questa galassia, caratterizzati da più getti, sono estremamente preziosi perché rappresentano veri e propri laboratori cosmici per gli astronomi. Osservarli permette di ricostruire il ciclo di vita dei buchi neri supermassicci ospitati nel centro galattico e capire come e quando i loro getti si accendono e si spengono nel corso di milioni di anni. Inoltre, lo studio di queste strutture permette di scoprire, attraverso le diverse ‘storie’ raccontate dai getti, in che modo gli ambienti estremi degli ammassi di galassie possono rimodellare la struttura stessa di una radiogalassia.

Immagine in evidenza: immagine combinata che mostra un getto interno compatto e luminoso che indica il risveglio del un buco nero supermassiccio finora dormiente nel cuore della gigantesca galassia radio J1007+3540. Crediti: Lofar/Pan-Starrs/S. Kumari et al.