Blazar estremi scoperti da Fermi

Il telescopio Fermi ha identificato blazar, nuclei galattici attivi associati alla presenza di un buco nero supermassiccio che emettono radiazione ad alta energia, principalmente raggi gamma, estremamente distanti e potenti. La luce dall’oggetto più remoto ha cominciato il suo viaggio verso di noi quando l’Universo aveva 1,4 miliardi di anni, circa il 10 percento della sua età attuale.

“A dispetto della giovinezza, questi remoti blazar ospitano alcuni dei buchi neri più massicci conosciuti”, ha detto Roopesh Ojha, del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. “Il fatto che si siano sviluppati così presto nella storia del cosmo sfida le idee attuali su come si formino e crescano i buchi neri supermassicci e intendiamo trovare altri oggetti simili per comprendere meglio il processo”.

I blazar costituiscono circa la metà delle sorgenti di raggi gamma rilevate dallo strumento Large Area Telescope (LAT) di Fermi. Gli astronomi ritengono che le loro emissioni ad alta energia siano alimentate da materia riscaldata e fatta a pezzi quando da un disco di accrescimento cade verso un buco nero supermassiccio con una massa di almeno un milione di volte quella solare. Una piccola parte di questo materiale in caduta viene reindirizzato in getti di particelle che si dirigono verso l’esterno in opposte direzioni quasi alla velocità della luce. I blazar appaiono brillanti in tutto lo spettro luminoso, in particolare nei raggi gamma, dal momento che nel caso dei blazar il getto relativistico è allineato con la linea di vista dell’osservatore.

In precedenza i blazar più distanti rilevati da Fermi avevano emesso luce quando l’Universo aveva un’età di circa 2,1 miliardi di anni. Il team ha cercato le sorgenti più distanti in un catalogo di 1,4 milioni di quasar, una classe di nuclei attivi strettamente correlato ai blazar e ha individuato tra questi gli oggetti più brillanti nella banda radio. Con un campione finale di circa 1.100 oggetti gli scienziati hanno esaminato i dati di LAT col risultato di individuare cinque nuovi blazar, la cui luce ha iniziato il suo viaggio quando l’Universo aveva tra 1,9 e 1,4 miliardi di anni.

Due dei blazar ospitano buchi neri di un almeno miliardo di masse solari. Tutti gli oggetti possiedono dischi di accrescimento estremamente luminosi che emettono oltre duemila miliardi di volte l’energia emessa dal Sole. Questo significa che la materia è continuamente in caduta, raccolta in un disco e riscaldata prima di compiere il tuffo finale verso il buco nero.

“La questione fondamentale è come questi enormi buchi neri possano essersi formati in un Universo così giovane”, ha detto Gasparrini, uno degli autori “Non sappiamo quale meccanismo abbia innescato questo rapido sviluppo”. Nel frattempo il team prevede di continuare a cercare altri esempi aggiuntivi. Secondo gli scienziati Fermi ha individuato solo la punta dell’iceberg, i primi esempi di una popolazione galattica che in precedenza non era stata rilevata nei raggi gamma.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/nasas-fermi-discovers-the-most-extreme-blazars-yet

Credits: M. Weiss/CfA