Nel Profondo del Mistero di M87

La gigantesca galassia M87 ospita un buco nero supermassiccio ed è ben nota per lo straordinario getto di materia che emerge dal suo centro. Grazie alla sua vicinanza, al getto e al colossale buco nero annidato nel suo cuore, M87 è il miglior laboratorio cosmico per studiare formazione, accelerazione e collimazione dei getti relativistici.

Un team di ricercatori guidati da Silke Britzen del Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn, Germania, ha analizzato in dettaglio i processi turbolenti che connettono il disco di accrescimento del titanico buco nero ed il getto della galassia, fornendo indizi fondamentali sull’origine dei getti.

I buchi neri supermassicci sono tra i fenomeni più enigmatici e straordinari dell’astrofisica. I buchi neri attivi producono radiazione ingoiando materia e formando un disco di accrescimento che circonda la poderosa macchina centrale. Un chiaro segnale di buchi neri massicci attivi nel cuore delle galassie sono enormi getti che si estendono al di là dei centri galattici, e anche oltre le dimensioni della galassia visibili nell’ottico.

M87, la galassia centrale dell’Ammasso della Vergine, si trova ad una distanza di soli 50 milioni di anni luce ed è il secondo nucleo galattico attivo (AGN) conosciuto, ospitando un vorace buco nero della massa di sei miliardi di volte quella solare. Si tratta inoltre della prima galassia in cui è stato identificato un getto, uno dei più studiati in tutto lo spettro elettromagnetico. A dispetto della quantità di materiale osservativo che abbiamo a disposizione, la connessione tra buco nero attivo e getto non è ben nota. Il team ha indagato sul comportamento di M87 utilizzando il network Very Long Baseline Array (VLBA) che connette radiotelescopi sparsi nel territorio degli Stati Uniti.

I dati radio sono stati ottenuti nel corso del progetto MOJAVE (Monitoring of Jets in Active galactic nuclei with VLBA Experiments). “Abbiamo analizzato questi dati per ottenere indizi sui processi complessi che connettono il getto e il disco di accrescimento di M87”, afferma Silke Britzen del Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) a Bonn, primo autore dell’articolo. “Per quanto ne sappiamo questa è la prima volta che siamo in grado di indagare i processi relativi all’emissione e formazione del getto”. La spiegazione migliore per i risultati osservati riguarda i processi veloci e turbolenti che coinvolgono fenomeni di riconnessione magnetica, simili a quelli osservati su scale molto più piccole sulla superficie del Sole.

“Ci sono buoni motivi per ritenere che la superficie del disco di accrescimento si comporti in modo simile alla superficie del Sole, un ribollire di gas caldo con attività magnetica in corso come riconnessione e flare”, aggiunge Christian Fendt, uno degli autori. Mentre vicino alla superficie del disco le strutture magnetiche di piccola scala dominano la massa del getto, su lunghe distanze soltanto le strutture di campo magnetico globali rimangono a governare il moto del getto.

Secondo il team le osservazioni relative a M87 costituiscono una base per studi successivi sia teorici che osservativi, per poter penetrare sempre più a fondo nel cuore delle galassie e migliorare la nostra comprensione del comportamento di questi affascinanti divoratori cosmici.
[ Barbara Bubbi ]

http://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressreleases/2017/5

Nell’immagine del telescopio Hubble la galassia M87 con il suo getto, molto esteso e luminoso.
Credit:The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) and NASA/ESA