LUNGHI CIRCA MEZZO ANNO LUCE, VIAGGIANO A VELOCITÀ RELATIVISTICA

Getti in tempo reale dal buco nero del Dragone

Osservata per la prima volta “in tempo reale”, nel corso di un anno di raccolta dati multibanda, la formazione di getti di plasma che si estendono da un buco nero a 270 milioni di anni luce da noi, nonché l’impennata nel giro di pochi mesi della sua emissione radio. Il risultato, al quale hanno preso parte anche alcuni ricercatori dell’Inaf, è stato pubblicato oggi su ApJ Letters

     13/01/2025

A 270 milioni di anni luce da noi, in direzione della costellazione del Dragone, c’è un buco nero da 1,4 milioni di masse solari che negli ultimi anni ha catalizzato l’attenzione di molti astronomi. Di conseguenza è stato immortalato più volte da numerosi telescopi, dallo spazio e da terra. È il buco nero supermassiccio al centro della galassia 1ES 1927+654, del quale abbiamo appena dato notizia: in base ai dati raccolti dal telescopio spaziale Xmm-Newton dell’Esa, mostra anomale emissioni in banda X variabili nel tempo e in frequenza, dette oscillazioni quasi periodiche (Qpo) e ascrivibili – questa l’ipotesi più recente – ai “morsi” di materia con i quali sta consumando una nana bianca che gli orbita attorno. 

La galassia attiva 1ES 1927+654, evidenziata da un cerchio, ha mostrato cambiamenti straordinari dal 2018, quando si è verificato un importante outburst nella luce visibile, ultravioletta e a raggi X. La galassia ospita un buco nero centrale di circa 1,4 milioni di masse solari e si trova a 270 milioni di anni luce da noi. Crediti: Nasa/Gsfc

Non ci sono però solo queste oscillazioni a stuzzicare la curiosità degli astronomi: osservazioni in banda radio compiute nei mesi di febbraio, aprile e maggio 2024 – riportate in un articolo pubblicato oggi su ApJ Letters e guidato da Eileen Meyer della University of Maryland Baltimore County – hanno messo in evidenza strutture che si estendono da entrambi i lati del buco nero, lunghe in totale circa mezzo anno luce, che sembrano essere getti di gas ionizzato, o plasma, emesso a circa un terzo della velocità della luce. Gli astronomi si chiedono da tempo perché solo una frazione dei buchi neri produca potenti getti di plasma e queste osservazioni potrebbero fornire indizi fondamentali per arrivare a una risposta.

Le immagini radio di 1ES 1927+654 rivelano strutture emergenti che sembrano essere getti di plasma in uscita da entrambi i lati del buco nero centrale della galassia in seguito a un forte brillamento radio. La prima immagine, scattata nel giugno 2023, non mostra alcun segno del getto, probabilmente perché il gas caldo lo ha schermato dalla vista. Poi, a partire dal febbraio 2024, le caratteristiche emergono e si espandono dal centro della galassia, coprendo una distanza totale di circa mezzo anno luce misurata dal centro di ciascuna struttura. Crediti: Nsf/Aui/Nsf Nrao/Meyer et al. 2025

«Nel 2018 il buco nero ha iniziato a cambiare le sue proprietà proprio sotto i nostri occhi, con un importante outburst ottico, ultravioletto e a raggi X, e da allora molti team lo tengono d’occhio», ha ricordato oggi Meyer al meeting dell’American Astronomical Society, in corso in questi giorni a National Harbor (Maryland, Stati Uniti). «La formazione del getto di un buco nero non è mai stata osservato prima in tempo reale. Pensiamo che l’emissione abbia avuto inizio prima del brillamento in banda radio, quando i raggi X sono aumentati, ma che il getto sia stato inizialmente schermato alla nostra vista dal gas caldo, finché all’inizio dell’anno scorso non è emerso».

E se all’origine dei “singhiozzi” in banda X pare esserci la consumazione d’una nana bianca, anche per quanto riguarda i getti radio le ipotesi non mancano. «La spiegazione che per ora ci siamo dati per descrivere ciò che sta accadendo», dice a Media Inaf una delle coautrici dello studio su ApJ Letters, Francesca Panessa dell’Istituto nazionale di astrofisica, «è che probabilmente la responsabile del lancio del getto osservato in banda radio sia una riconfigurazione del campo magnetico – ad esempio, da toroidale a poloidale – nei pressi del buco nero».

«Questa scoperta», ribadisce un altro dei coautori, Gabriele Bruni, dell’Istituto nazionale di astrofisica, «è il risultato di una massiccia campagna osservativa che coinvolge un grande numero di osservatori a terra e nello spazio, incluso lo European Vlbi Network». E proprio la varietà e la quantità di telescopi coinvolti nelle osservazioni di 1ES 1927+654, dalla banda radio fin su all’X, passando per ottico e ultravioletto, è argomento di un terzo studio su questo buco nero, sottoposto la settimana scorsa a The Astrophysical Journal.

Per saperne di più:

  • Leggi su Media Inaf il comunicato stampa “Il buco nero con la corona oscillante
  • Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo Late-time radio brightening and emergence of a radio jet in the changing-look AGN 1ES 1927+654”, di Eileen T. Meyer, Sibasish Laha, Onic I. Shuvo, Agniva Roychowdhury, David A. Green, Lauren Rhodes, Amelia M. Hankla, Alexander Philippov, Rostom Mbarek, Ari laor, Mitchell C. Begelman, Dev R. Sadaula, Ritesh Ghosh, Gabriele Bruni, Francesca Panessa, Matteo Guainazzi, Ehud Behar, Megan Masterson, Haocheng Zhang, Xiaolong Yang, Mark A. Gurwell, Garrett K. Keating, David Williams-Baldwin, Justin D. Bray, Emmanuel K. Bempong-Manful, Nicholas Wrigley, Stefano Bianchi, Federica Ricci, Fabio La Franca, Erin Kara, Markos Georganopoulos, Samantha Oates, Matt Nicholl, Main Pal e S. Bradley Cenko
  • Leggi il preprint dell’articolo sottoposto a The Astrophysical Journal Multi-wavelength observations of a jet launch in real time from the post-changing-look Active Galaxy 1ES 1927+654”, di Sibasish Laha, Eileen T. Meyer, Dev R. Sadaula, Ritesh Ghosh, Dhrubojyoti Sengupta, Megan Masterson, Onic I. Shuvo, Matteo Guainazzi, Claudio Ricci, Mitchell C. Begelman, Alexander Philippov, Rostom Mbarek, Amelia M. Hankla, Erin Kara, Francesca Panessa, Ehud Behar, Haocheng Zhang, Fabio Pacucci, Main Pal, Federica Ricci, Ilaria Villani, Susanna Bisogni, Fabio La Franca, Stefano Bianchi, Gabriele Bruni, Samantha Oates, Cameron Hahn, Matt Nicholl, S. Bradley Cenko, Sabyasachi Chattopadhyay, Josefa Becerra Gonzalez, J.A. Acosta-Pulido, Suvendu Rakshit, Jiri Svoboda, Luigi Gallo, Adam Ingram e Darshan Kakkad