Francesco Tombesi al Goddard Space Flight Center della Nasa, con lo specchio primario del Jwst sullo sfondo
Siamo al congresso internazionale “The power of X Spectroscopy“, che dal 6 al 9 settembre 2017 riunisce a Varsavia la comunità internazionale dell’astrofisica delle alte energie. Il congresso è finanziato da Ahead (Integrated Activities for High Energy Astrophysics), un progetto europeo H2020 guidato dall’Inaf Iaps di Roma, che mira a coniugare gli sforzi e rafforzare la comunità dell’astrofisica delle alte energie. Tra i vari argomenti dei quali, a partire da oggi, si parlerà in questi giorni nella capitale polacca ci sono anche gli Ufo, acronimo per ultrafast outflows: getti ultrarapidi di materia ionizzata espulsi da buchi neri supermassicci al centro delle galassie con nucleo attivo. L’autore del talk è Francesco Tombesi, vecchia conoscenza di Media Inaf.
Laurea e dottorato a Bologna, per diversi anni Tombesi ha lavorato negli Stati Uniti al Goddard Space Flight Center della Nasa e alla University of Maryland. Da marzo di quest’anno è rientrato in Italia, all’Università di Roma “Tor Vergata”, grazie al bando per giovani ricercatori “Montalcini”. Ed è a lui che ci siamo rivolti per sapere quali sono le ultime novità in materia di ultrafast outflows.
Tombesi, ci racconta meglio di cosa si occupa?
«La maggior parte delle galassie, se non tutte, contengono al proprio centro un buco nero supermassiccio. Anche la nostra Via Lattea. Fortunatamente, il nostro buco nero non è molto attivo. Per altri tipi di galassie, chiamate nuclei galattici attivi, i buchi neri supermassicci sono all’apice della loro attività. Possiamo osservarli mentre risucchiano enormi quantità di gas sotto forma di dischi di accrescimento ed emettono molta radiazione luminosa. Io mi occupo di studiare questi fenomeni nei raggi X tramite l’utilizzo di osservatori spaziali».
Partiamo dal titolo del talk che terrà oggi a Varsavia: cosa sono gli ultrafast outflows?
«Contrariamente a quanto spesso si pensa, non tutto il gas che è attratto da un buco nero supermassiccio cade al suo interno. Parte di questo gas viene espulso prima, forse a causa delle grandi forze di radiazione o magnetiche nel disco. Questo gas può raggiungere velocità elevatissime, anche del 10-30 per cento della velocità della luce. Per questo motivo viene chiamato “ultrafast outflow”, o Ufo. In italiano si potrebbe tradurre come “venti ultra-veloci”. Questi plasmi ionizzati sono prevalentemente osservabili ad alte energie, negli spettri in banda X, attraverso righe di assorbimento del ferro a cui sono rimasti solo uno o due elettroni».
Quali sono le ultime novità sull’argomento e i risultati presentati nel suo talk?
«Negli ultimi anni si sono raccolte sempre più evidenze dei legami tra i buchi neri supermassicci e le galassie in cui risiedono. Per esempio, più grande è la massa del buco nero, più velocemente si muovono le stelle nelle regioni centrali della galassia. Inoltre, confrontando osservazioni e simulazioni cosmologiche, si è dedotto che dovevano esistere dei fenomeni molto energetici, in grado di limitare la formazione di stelle e quindi la crescita delle galassie. Fino a questo momento, si sospettava solamente che il buco nero supermassiccio centrale potesse essere la causa diretta di questi fenomeni. Oggi siamo riusciti ad avere le prove di questa ipotesi. Grazie alla combinazione di osservazioni in raggi X e infrarosso/millimetriche, per alcuni nuclei galattici attivi siamo riusciti a connettere i venti ultra-veloci prodotti dal disco di accrescimento intorno al buco nero con le nubi molecolari fredde e molto massicce di quelle stesse galassie. Dimostrando così che i buchi neri supermassicci possono direttamente influenzare la formazione delle nuove stelle che si sarebbero create per collasso gravitazionale delle nubi di gas freddo».
Un risultato che vi aveva già fatto conquistare le copertine internazionali.
«Sì, a marzo 2015 i nostri risultati sono apparsi anche sulla copertina della rivista Nature. In quel caso i venti erano stati osservati in una galassia chiamata Iras F11119+3257 in banda X. Le osservazioni erano state fatte con il satellite Suzaku, in infrarosso con Herschel, e poi con un follow-up del satellite NuStar e dell’osservatorio millimetrico Alma. Nel talk di oggi, mostrerò dei nuovi risultati relativi a galassie attive di tipo Seyfert e radio galassie».
Sappiamo che è tornato in Italia da poco dopo una lunga esperienza all’estero. Un bel cambiamento…
«Sono tornato in Italia dagli Usa e ben presto insegnerò fisica e astrofisica all’Università di Roma “Tor Vergata”. Ma continuo a fare ricerca anche negli Stati Uniti. Spero così di poter rafforzare quei legami internazionali che sono nello spirito della ricerca e i particolare, dei progetti di collaborazione europea come Ahead, che ha totalmente finanziato la conferenza di Varsavia. Queste attività sono fondamentali per la crescita, lo scambio di idee, e lo sviluppo di nuovi progetti della comunità astrofisica delle alte energie europea ed internazionale».