Astrofisica: studiato il comportamento di un quasar e dei suoi getti di materia

Osservandolo nell’ultravioletto e nei raggi X in simultanea, un team di ricercatori ha fatto luce sul comportamento di un quasar e dei suoi getti di materia

galassia getti
Rappresentazione artistica di una galassia che sta rilasciando materiale attraverso due getti collimati (in arancione) e tramite ultra-fast outflow (in blu). Crediti: ESA/AOES Medialab

Chandra e Hubble lanciano il loro sguardo indagatore su un quasar, il nucleo attivo di una galassia, e ci offrono un quadro estremamente dettagliato di questo oggetto violento e dinamico. Il quasar in questione si chiama PG 1211+143, e in un articolo apparso sulla rivista The Astrophysical Journal un team internazionale di ricercatori presenta i risultati raccolti grazie ai due osservatori spaziali.

I nuclei galattici attivi (Active Galactic Nuclei, AGN) sono interessanti per il loro comportamento, molto variabile, dovuto al fatto che ospitano buchi neri supermassicci estremamente voraci e in piena attività. Il buco nero supermassiccio al centro di un AGN – spiega Global Science – può contenere masse che vanno da milioni a miliardi di volte quella del Sole ed è tipicamente circondato da un disco di materia che viene chiamato disco di accrescimento, perché viene attirato dalla massa centrale e la accresce. Tuttavia, non tutto il materiale che si muove verso il buco nero finisce per aumentare la sua massa, poiché una parte viene spinta con violenza verso l’esterno, formando getti materia. Tra le varie forme di espulsione di materiale, uno dei più noti sono i cosiddetti getti radio, ovvero flussi di particelle altamente collimati e ad alta velocità e visibili nelle onde radio, ma ad oggi solo il 10% degli AGN mostra di ospitarne.

Esiste un altro tipo di rilascio di materia, che si manifesta con maggior frequenza. Circa il 30% degli AGN, sia quelli con attività radio che quelli senza, presentano getti poco collimati e altamente ionizzati chiamati Ultra-Fast Outflows (UFO). La presenza di un UFO è rilevabile grazie alla radiazione ultravioletta e nei raggi X emessa dall’AGN e assorbita dal getto stesso, ma la loro natura e il loro possibile legame con i getti radio non sono ancora noti.

I dati analizzati per lo studio di PG 1211+143 forniscono nuove preziose informazioni sul suo getto, di tipo UFO. Il team di scienziati ha utilizzato i telescopi spaziali Chandra e Hubble per effettuare osservazioni simultanee dell’espulsione di materiale da parte di questo AGN sia nei raggi X che nella banda ultravioletta, che si sono svolte nell’aprile del 2015. I ricercatori riportano di aver misurato velocità del materiale nel getto pari a 17.000 km/s (circa il 6% della velocità della luce). Il modello utilizzato per interpretare i dati mostra che la massa osservata potrebbe provenire da una collisione generata da un getto radio.

Gli autori dell’articolo hanno stimato anche l’impatto che il flusso di materia potrebbe avere sulla galassia ospite, giungendo alla conclusione che l’energia immessa è compresa tra lo 0.02% e lo 0.6% della luminosità totale dell’AGN. Dal momento che molti modelli suggeriscono che con percentuali tra lo 0.5% e il 5% di luminosità i getti possono avere un impatto sull’evoluzione della galassia, è possibile che per PG 1211+143 questo sia vero, ma per ottenere una risposta conclusiva occorrono informazioni più dettagliate sulle dimensioni e l’estensione del suo UFO.