Il quasar è una galassia estremamente massiccia con un buco nero che vale miliardi masse solari e per questo è un oggetto cosmico particolarmente brillante oltre che lontano nello spazio e nel tempo.
La missione spaziale RadioAstron, che vede una partecipazione scientifica italiana, dispone di un telescopio per raggi X con un diametro di ben dieci metri ed ha gettato il suo sguardo su alcune regioni del quasar 3C 273, le cui emissioni X e gamma sono particolarmente intense. Nello studio hanno preso parte anche telescopi da terra, che fanno parte, tra l’altro, della rete internazionale VLBI, come il tedesco Effelsberg che ha una antenna di ben 100 metri di diametro. La rete internazionale che collega tutti questi telescopi riesce a combinare una risoluzione pari a quella che si avrebbe con un telescopio di dimensione 8 diametri della Terra, spiega l’ASI.
Buchi neri supermassicci, che contengono milioni di miliardi di volte la massa del nostro Sole, risiedono nei centri di tutte le galassie massicce. Questi buchi neri generano getti potenti, ma c’è un limite a quanto brillante questi getti possono essere. Infatti, quando gli elettroni raggiungono i 100 miliardi di gradi, interagiscono con le proprie emissioni, producendo raggi X e gamma, raffreddandosi rapidamente.
Nel caso del quasar 3C 273 questo paradigma accettato da lunga data non sembra funzionare: “La temperatura effettiva del nucleo del quasar potrebbe raggiungere i 10 trilioni di gradi” commenta Yuri Kovalev (Astro Space Center, Lebedev Physical Institute di Mosca), scienziato del progetto RadioAstron. “Questo risultato è una vera sfida a spiegare, con la nostra attuale comprensione, in che modo si irradiano i getti relativistici dei quasar“.
“Il fatto che RadioAstron abbia misurato temperature di luminosità estreme già in diversi oggetti fa ritenere che ci sia una nuove fisica di base dietro le fonti energetiche di radiazione in quasar“, aggiunge Andrei Lobanov, il coordinatore delle attività RadioAstron presso l’Istituto Max Planck di radioastronomia (MPIfR) a Bonn. Tuttavia, le temperature incredibilmente alte non sono state l’unica sorpresa della squadra RadioAstron ha trovato nella 3C 273. Il team ha anche scoperto un effetto mai visto prima in una tale sorgente extragalattica: l’immagine di 3C 273 ha una sottostruttura causata dagli effetti di peering (interconnessione tra due sistemi autonomi) dovuto al diluito materiale interstellare della Via Lattea.
“Così come la fiamma di una candela distorce l’immagine visualizzata attraverso l’aria turbolenta calda, il plasma turbolento della nostra galassia distorce le immagini di sorgenti astrofisiche lontane, come i quasar“, spiega Michael Johnson del Centro Harvard-Smithsonian per l’Astrofisica (CFA), che ha condotto lo studio sulla dispersione. “Questi oggetti sono così compatti che non eravamo mai stati in grado di vedere questa distorsione prima. La risoluzione angolare sorprendente di RadioAstron ci dà un nuovo strumento per comprendere la fisica estrema in prossimità dei buchi neri supermassicci centrali di galassie lontane e il plasma diffuso che pervade la nostra galassia“.
