{"id":7596,"date":"2019-04-16T18:19:54","date_gmt":"2019-04-16T16:19:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.media.inaf.it\/2019\/04\/05\/toro-polvere-cygnus-a\/"},"modified":"2019-04-19T15:49:45","modified_gmt":"2019-04-19T13:49:45","slug":"tana-per-il-toro-di-polvere-di-cygnus-a-media-inaf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=7596","title":{"rendered":"Tana per il toro di polvere di Cygnus A | MEDIA INAF"},"content":{"rendered":"
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Immagine artistica dell\u2019oggetto polveroso a forma di ciambella che circonda il buco nero super massiccio, del disco di materiale in orbita attorno al buco nero e dei getti di materiale espulsi dal disco, al centro di una galassia. Crediti: Bill Saxton, Nrao \/ Aui \/ Nsf<\/p>\n<\/div>\n

Gli astronomi hanno utilizzato il Karl G. Jansky Very Large Array<\/a><\/strong> (Vla) della National Science Foundation<\/a> <\/strong>per realizzare la prima immagine della ciambella di polvere che circonda il buco nero super massiccio al centro di una delle pi\u00f9 potenti radiogalassie dell\u2019universo, Cygnus A<\/a><\/strong>. I risultati dello studio<\/a><\/strong> saranno pubblicati su Astrophysical Journal Letters<\/em>. La ciambella in questione, pi\u00f9 propriamente chiamata toro<\/a>, \u00e8 una caratteristica fondamentale di queste sorgenti extragalattiche, postulata dai teorici quasi quattro decenni fa.<\/p>\n

Gli scienziati hanno studiato nel dettaglio Cygnus A<\/em>, una galassia a circa 760 milioni di anni luce dalla Terra, che nel suo nucleo ospita un buco nero 2.5 miliardi di volte pi\u00f9 massiccio del Sole. La fortissima attrazione gravitazionale esercitata dal buco nero, oltre ad attirare il materiale circostante, proietta verso l\u2019esterno getti di materiale a velocit\u00e0 prossime a quella della luce, producendo spettacolari lobi di emissione radio molto luminosi.<\/p>\n

Galassie con motori centrali<\/strong> alimentati da buchi neri che producono emissione luminosa a varie lunghezze d\u2019onda e getti che si estendono ben oltre la galassia stessa, sono in realt\u00e0 piuttosto comuni, ma osservandole presentano in realt\u00e0 propriet\u00e0 piuttosto diverse. Tali differenze osservative hanno portato a una variet\u00e0 di nomi per questi oggetti, come quasar<\/a>,<\/strong> blazar<\/a><\/strong> o galassie di Seyfert<\/a><\/strong>. Per spiegare le differenze osservate, i teorici hanno costruito un modello unificato<\/strong> in grado di spiegare le propriet\u00e0 di questi oggetti, apparentemente diversi, partendo dal presupposto che lo stesso tipo di oggetto sia osservato da diversi punti di vista.<\/p>\n

Il modello unificato prevede un buco nero centrale, un disco rotante di materiale che confluisce nel buco nero e getti perpendicolari al disco, che si spostano verso l\u2019esterno lungo i poli del disco stesso. Inoltre, per spiegare perch\u00e9 lo stesso tipo di oggetto appaia diverso se visto da diverse angolazioni, \u00e8 stata suggerita la presenza di un toro di polvere che circonda le parti interne, la cui forma ricorda quella di una ciambella. Se l\u2019oggetto viene visto lateralmente, il toro \u00e8 in grado di oscurarne alcune caratteristiche, portando a differenze apparenti anche per oggetti che di fatto sono intrinsecamente simili. Gli astronomi chiamano genericamente questi oggetti nuclei galattici attivi<\/a> <\/strong>o Agn (active galactic nucleus<\/em>).<\/p>\n

\u00abIl toro \u00e8 una parte essenziale di un Agn e ne abbiamo effettivamente riscontrato l\u2019esistenza in Agn vicini di bassa luminosit\u00e0. Tuttavia non ne abbiamo mai visto direttamente uno in una radiogalassia cos\u00ec brillante\u00bb, ha affermato Chris Carilli<\/strong>, del National Radio Astronomy Observatory<\/a> <\/strong>(Nrao). \u00abIl toro aiuta a spiegare perch\u00e9 oggetti conosciuti con nomi diversi in realt\u00e0 sono la stessa cosa: sono semplicemente osservati da una prospettiva diversa\u00bb.<\/p>\n

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Immagine del Vla della regione centrale della potente radio galassia Cygnus A, che mostra il toro a forma di ciambella che circonda il buco nero e il disco di accrescimento. Credito: Carilli et al., Nrao \/ Aui \/ Nsf<\/p>\n<\/div>\n

Ma vediamo come si \u00e8 arrivati al modello unificato degli Agn, attraverso la storia.<\/p>\n

Negli anni \u201950, gli astronomi scoprirono oggetti che emettevano forti onde radio, che quando in seguito vennero osservati nel visibile con i telescopi, apparvero puntiformi, simili a stelle lontane. Nel 1963, Maarten Schmidt<\/strong> del Caltech scopr\u00ec che uno di questi oggetti era estremamente distante, e alla sua scoperta ne seguirono molte altre, del tutto analoghe. Per spiegare come questi oggetti, chiamati quasar<\/strong> (QUASi-stellAR radio source<\/em>), riescano ad essere cos\u00ec luminosi, i teorici hanno suggerito la presenza di un buco nero super massiccio dal quale attingono energia. La combinazione di buco nero, disco rotante \u2013 chiamato disco di accrescimento \u2013 e getti \u00e8 stata definita motore centrale di questi oggetti, responsabile della loro elevata luminosit\u00e0. Lo stesso tipo di motore centrale \u00e8 stato utilizzato per spiegare l\u2019emissione di altri tipi di oggetti, incluse radio galassie, blazar<\/em> e galassie di Seyfert<\/em>. Tuttavia, ogni oggetto ha mostrato un diverso insieme di propriet\u00e0. I teorici hanno allora lavorato allo sviluppo di uno schema di unificazione per spiegare come la stessa cosa potesse apparire in modo diverso. Nel 1977, \u00e8 stato suggerito come la presenza di un toro di polvere potesse essere un elemento di tale schema, capace di oscurare zone dell\u2019oggetto e mascherare alcune sue propriet\u00e0. In un articolo del 1982, Robert Antonucci<\/strong>, dell\u2019Universit\u00e0 della California, Santa Barbara, ha presentato un disegno di un toro opaco \u2013 un oggetto a forma di ciambella \u2013 che circonda il motore centrale. Da quel momento, per gli astronomi il toro di polvere \u00e8 diventata una caratteristica comune di tutti i tipi di nuclei galattici attivi.<\/p>\n

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Stessa immagine di prima di Cygnus A, con indicata la descrizione delle varie parti della sorgente. Crediti: Carilli et al., Nrao\/Aui\/Nsf<\/p>\n<\/div>\n

\u00abCygnus A<\/em> \u00e8 l\u2019esempio pi\u00f9 vicino di potente galassia che emette radio, dieci volte pi\u00f9 vicina di ogni altro oggetto con emissioni radio altrettanto potenti. Questa vicinanza ci ha permesso di vedere, in un\u2019immagine del Vla ad alta risoluzione del nucleo della galassia, il suo toro di polvere\u00bb, ha detto Rick Perley<\/strong>, anche lui del Nrao. \u00abPer poter osservare nello stesso modo oggetti pi\u00f9 deboli e pi\u00f9 distanti occorrer\u00e0 quasi certamente migliorare di ordini di grandezza la sensibilit\u00e0 e la risoluzione degli strumenti, cosa che il Very Large Next Generation<\/strong><\/a> si propone di fare\u00bb, ha aggiunto.<\/p>\n

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Immagine composita di Cygnus A, cos\u00ec chiamato perch\u00e9 \u00e8 l\u2019oggetto radio pi\u00f9 potente nella costellazione del Cigno. Fu scoperto nel 1946 dal fisico inglese e radioastronomo J.S. Hey. La controparte ottica \u00e8 una galassia gigante, trovata da \u00a0Walter Baade e Rudolf Minkowski nel 1951. \u00c8 diventato ben presto un obiettivo per il Vla, poco dopo il suo completamento nei primi anni \u201980. Immagini Vla dettagliate di Cygnus A pubblicate nel 1984 hanno prodotto importanti progressi nella comprensione degli astronomi di tali galassie. Crediti: Chandra\/Hubble\/VLA.<\/p>\n<\/div>\n

Le osservazioni effettuate con il Vla hanno rivelato direttamente il gas nel toro di Cygnus A<\/em>, che ha un raggio di circa 900 anni luce. I modelli suggerivano che la polvere, all\u2019interno del toro, fosse raccolta in nubi. \u00ab\u00c8 veramente impressionante avere finalmente prove dirette di qualcosa che a lungo si \u00e8 pensato esistesse\u00bb, ha detto Carilli. \u00abPer determinare con maggiore precisione la forma e la composizione di questo toro, dobbiamo fare ulteriori osservazioni. Ad esempio, l\u2019Atacama Large Millimeter \/ submillimeter Array<\/strong><\/a> (<\/strong>Alma) \u00e8 in grado di osservare a lunghezze d\u2019onda che rivelano direttamente la polvere\u00bb, ha aggiunto.<\/p>\n

Carilli e Perley, con il loro colleghi Vivek Dhawan<\/strong>, del Nrao, e Daniel Perley<\/strong> della Liverpool John Moores University<\/strong><\/a> nel Regno Unito, hanno scoperto il toro di Cygnus A<\/em> quando, nel 2016, stavano facendo la loro famosa e sorprendente scoperta di un nuovo oggetto luminoso vicino al centro di Cygnus A<\/em>. Quel nuovo oggetto molto probabilmente non \u00e8 altro che un secondo buco nero super massiccio che solo recentemente ha trovato nuovo materiale da divorare, facendogli produrre un\u2019emissione luminosa della stessa entit\u00e0 di quella prodotta dal buco nero centrale. L\u2019esistenza del secondo buco nero suggerisce che Cygnus A<\/em> si sia fuso con un\u2019altra galassia in un passato astronomicamente recente.<\/p>\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n

Guarda il servizio video su MediaInaf Tv:<\/strong><\/p>\n