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    Un telescopio più grande della Terra produce un'immagine della formazione del getto di un buco nero nel nucleo di una radiogalassia

    Composizione artistica dei radiotelescopi nello spazio e a terra osservando NGC 1275, la galassia centrale dell'ammasso di galassie Perseo a una distanza di 230 milioni di anni luce. L'immagine radio ottenuta mostra un getto di nuova formazione lungo circa 3 anni luce. Il buco nero centrale si trova all'interno del punto luminoso nella parte superiore dell'immagine. I dettagli visibili nell'immagine sono più piccoli della nuvola di cometa di Oort attorno al nostro sistema solare. Crediti:Pier Raffaele Platania INAF/IRA (compilazione); Istituto ASC Lebedev (immagine RadioAstron)

    Un team internazionale di ricercatori ha ripreso getti di plasma di nuova formazione da un enorme buco nero con una precisione senza precedenti. Le immagini radio realizzate con una combinazione di telescopi nello spazio e a terra hanno risolto la struttura del getto di un paio di centinaia di raggi di buchi neri, o 12 giorni luce dal suo punto di origine.

    Buchi neri che pesano diversi miliardi di volte la massa del sole si trovano al centro di tutte le galassie massicce. Alcuni di questi enormi buchi neri emettono getti spettacolari composti da flussi di plasma vicini alla velocità della luce, e che possono estendersi ben oltre i confini della loro galassia ospite. Come si formano questi getti in primo luogo è un mistero di vecchia data. Una delle principali difficoltà nello studiarli è stata l'incapacità degli astronomi di visualizzare la struttura dei getti guidati dal buco nero abbastanza vicino al loro punto di origine in modo che sarebbe possibile un confronto diretto con modelli teorici e computazionali della formazione dei getti.

    Un team internazionale di ricercatori provenienti da otto diversi paesi ha ora realizzato immagini ad altissima risoluzione angolare del getto del buco nero al centro della galassia gigante NGC 1275, nota anche come radiosorgente Perseus A, o 3C 84. Sono stati in grado di risolvere la struttura del getto 10 volte più vicino al buco nero in NGC 1275 di quanto fosse possibile in precedenza utilizzando strumenti a terra. L'immagine rivela dettagli senza precedenti della regione di formazione del getto.

    "Il risultato è stato sorprendente. Si è scoperto che la larghezza osservata del getto era significativamente più ampia di quanto previsto nei modelli attualmente preferiti in cui il getto viene lanciato dall'ergosfera del buco nero, un'area di spazio proprio accanto a un buco nero rotante dove lo spazio stesso viene trascinato in un movimento circolare attorno al foro, " spiega il professor Gabriele Giovannini dell'Istituto Nazionale di Astrofisica, l'autore principale del documento pubblicato in Astronomia della natura questa settimana.

    "Ciò potrebbe implicare che almeno la parte esterna del getto sia lanciata dal disco di accrescimento che circonda il buco nero. Il nostro risultato non falsifica ancora gli attuali modelli in cui i getti vengono lanciati dall'ergosfera, ma si spera che dia ai teorici informazioni sulla struttura del jet vicino al sito di lancio e indizi su come sviluppare i modelli, " aggiunge il Dr. Tuomas Savolainen della Aalto University in Finlandia, il leader del programma che ha prodotto le immagini

    Parte della rete globale di radiotelescopi terrestri che hanno partecipato alle osservazioni. Credito:. Immagine satellitare:Blue Marble Next Generation, per gentile concessione della NASA Visible Earth (visibleearth.nasa.gov). Credito:Paul Boven (boven@jive.eu)

    Un altro risultato dello studio è che la struttura del getto in NGC 1275 differisce significativamente dal getto nella vicina galassia Messier 87, che è l'unico altro getto la cui struttura è stata ripresa ugualmente vicino al buco nero. I ricercatori pensano che ciò sia dovuto alla differenza di età di questi due jet. "Il jet in NGC 1275 è ripartito poco più di un decennio fa, ed è attualmente ancora in formazione, che offre un'opportunità unica per seguire la primissima crescita di un buco nero. Continuare queste osservazioni sarà molto importante, " afferma il professor Masanori Nakamura dell'Academia Sinica di Taiwan.

    "Questo studio della regione più interna di NGC 1275 continua le nostre indagini sui nuclei galattici attivi alla massima risoluzione possibile. Con una distanza di soli 70 Megaparsec o 230 milioni di anni luce da quella galassia, siamo in grado di esaminare la struttura del getto con una precisione senza precedenti. di poche centinaia di raggi di buchi neri o 12 giorni luce, " conclude il professor Anton Zensus, direttore del Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn, Germania e capo del suo dipartimento di ricerca VLBI, un coautore del documento.

    Il significativo miglioramento della nitidezza delle immagini del getto è stato reso possibile dall'interferometro Terra-Spazio RadioAstron, che consiste in un radiotelescopio orbitante di 10 metri e una collezione di circa due dozzine dei più grandi radiotelescopi terrestri del mondo. Quando i segnali dei singoli telescopi vengono combinati utilizzando l'interferenza delle onde radio, questa serie di telescopi ha la risoluzione angolare equivalente a un radiotelescopio di 350, 000 chilometri di diametro, quasi la distanza tra la Terra e la luna. Questo rende RadioAstron lo strumento con la più alta risoluzione angolare nella storia dell'astronomia. Il progetto RadioAstron è guidato dall'Astro Space Center dell'Istituto di fisica Lebedev dell'Accademia delle scienze russa e dall'Associazione scientifica e di produzione Lavochkin nell'ambito di un contratto con la State Space Corporation ROSCOSMOS, in collaborazione con organizzazioni partner in Russia e in altri paesi.

    "La missione RadioAstron è davvero felice che la combinazione unica del radiotelescopio spaziale di fabbricazione russa e dell'enorme schiera terrestre internazionale dei più grandi radiotelescopi abbia permesso ai ricercatori di studiare questo giovane getto relativistico nelle immediate vicinanze del buco nero supermassiccio, " afferma il professor Yuri Kovalev dell'Istituto Lebedev di Mosca, il responsabile del Laboratorio di Ricerca Fondamentale e Applicata degli Oggetti Relativistici dell'Universo al MIPT, lo scienziato del progetto RadioAstron.

    La carta, "Un getto radio ampio e collimato in 3C84 sulla scala di poche centinaia di raggi gravitazionali, " è stato pubblicato in Astronomia della natura .


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