Una quasar nel rendering di un artista. Il buco nero supermassiccio al centro dell’immagine viene alimentato da un disco di gas e polvere, producendo un’espulsione di materiali prossima alla velocità della luce. Crediti: Wolfgang Steffen, Institute for Astronomy, UNAM, Mexico.
La missione spaziale RadioAstron, che si serve del radiotelescopio da 10 metri a bordo del satellite russo Spektr-R, porta a casa la prima rilevazione di un’affascinante emissione in radio (nella lunghezza d’onda compresa fra i 18,6 e gli 1,3 centimetri) proveniente dalla regione che circonda la quasar 3C 273. La più brillante di sempre.
La notizia, appena pubblicata su The Astrophysical Journal, porta la firma del gruppo di ricerca internazionale e che lavora nella costellazione di quattro telescopi (l’Effelsberg Telescope, il Green Bank Telescope, l’osservatorio di Arecibo e il Very Large Array) che da Terra partecipa alla missione RadioAstron, andando a costruire pezzo pezzo un quadro dati ad altissima risoluzione per emissioni radio a scale angolari di 26 microsecondi d’arco. Una qualità ottenuta combinando i segnali registrati dalle antenne che in rete costituiscono di fatto un gigantesco telescopio virtuale, grande quasi 8 volte il diametro del nostro pianeta.
Buchi neri supermassicci, con una massa pari a milioni di miliardi di volte quella del nostro Sole, si trovano puntualmente al centro di tutte le galassie massicce. Questi buchi neri presentano emissioni a getto di materiali molto potenti, e spesso eclissano tutte le stelle ospitate all’interno della galassia di cui fanno parte. C’è però un limite al grado di brillantezza raggiunta da questi getti: quando gli elettroni superano la soglia dei 100 miliardi di gradi, si innesca una produzione di raggi X e raggi gamma che fa scendere rapidamente la temperatura.
Gli astronomi hanno però appena rilevato una sorprendente violazione a questo limite teorico nella quasar 3C 273. «Abbiamo misurato una temperatura effettiva del nucleo della quasar superiore ai 10mila miliardi di gradi!», commenta a caldo Yuri Kovalev dell’Astro Space Center presso il Lebedev Physical Institute di Mosca, Russia, ricercatore nel progetto RadioAstron. «Si tratta di un risultato decisamente difficile da conciliare con quanto sappiamo a oggi dei getti relativistici di quasar e buchi neri».
«Questo è solo l’ultimo dei dati estremi registrati da RadioAstron, che neanche due mesi fa si era già fatto notare per una interessante osservazione di BL Lacertae», spiega Andrei Lobanov, coordinatore delle attività di RadioAstron presso il Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) di Bonn, in Germania.
Già da alcuni decenni gli astronomi utilizzano osservazioni congiunte di telescopi in banda radio disseminati sulla Terra per ottenere immagini equivalenti a quelle raggiungibili da un unico strumento di apertura pari alla distanza tra le singole antenne, secondo la tecnica che prende il nome di Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Il salto di qualità è arrivato da qualche anno con l’entrata in funzione del radiotelescopio spaziale Spektr-R, della missione RadioAstron. Sfruttando il principio del VLBI terrestre, ma con un’antenna che nella sua orbita può spingersi fino a 350.000 chilometri da Terra, ci sta regalando immagini astronomiche in banda radio di straordinaria qualità.
«L’altissima temperatura non è l’unica sorpresa che ci riserva 3C 273», spiega Michael Johnson dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). «Come la fiamma di una candela distorce l’oggetto osservato attraverso la turbolenta aria calda che si leva sopra di essa, il plasma turbolento della nostra galassia distorce le immagini di sorgenti astrofisiche lontane, come i quasar. Ora con RadioAstron abbiamo un nuovo strumento per comprendere la fisica estrema di questi oggetti».
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “RadioAstron Observations of the Quasar 3C273: a Challenge to the Brightness Temperature Limit“, di Y. Y. Kovalev et al.
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Extreme Brightness Temperatures and Refractive Substructure in 3C273 with RadioAstron“, di Michael D. Johnson, Yuri Y. Kovalev et al.
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