I nuclei galattici attivi (AGN) sono buchi neri supermassicci situati al centro di alcune galassie. Quando la materia cade in questi buchi neri, vengono rilasciate enormi quantità di energia, rendendo gli AGN uno dei fenomeni più energetici osservabili nell’universo. Recentemente, un team di astronomi dell’Università dell’Arizona ha ottenuto le immagini a più alta risoluzione mai realizzate di un AGN nell’infrarosso, grazie all’uso del Large Binocular Telescope Interferometer (LBTI), uno degli strumenti più avanzati al mondo. La ricerca, che ha coinvolto anche il Max Planck Institute for Astronomy in Germania, è stata pubblicata sulla rivista Nature Astronomy.
Ogni galassia possiede un buco nero supermassiccio al suo centro, ma non tutti sono considerati attivi. La distinzione dipende dalla velocità con cui la materia vi cade dentro, formando un disco di accrescimento che, più è luminoso, più il buco nero è attivo. Se il disco emette abbastanza luce, si parla di un buco nero supermassiccio attivo. Un esempio di AGN attivo è quello presente nella galassia NGC 1068, che si trova relativamente vicino alla nostra Via Lattea.
Situato sulla montagna Graham, a Nord/Est di Tucson, l’LBT è un telescopio composto da due specchi da 8,4 metri, che operano indipendentemente, agendo come due telescopi distinti affiancati. L’interferometro LBTI combina la luce proveniente da entrambi gli specchi, consentendo osservazioni ad altissima risoluzione, in grado di superare le capacità dei singoli specchi. Questa tecnica di imaging è stata già utilizzata in passato per studiare fenomeni come i vulcani sulla luna di Giove, Io, e ha dato ottimi risultati. La riuscita di tali esperimenti ha spinto gli astronomi a utilizzare lo stesso approccio per osservare un AGN.
Le immagini ottenute sono le più dettagliate mai registrate di un AGN. Il team di ricerca, guidato da Steve Ertel, astronomo associato dello Steward Observatory, ha potuto osservare numerosi fenomeni cosmici che avvengono simultaneamente nell’AGN.
Una delle scoperte più sorprendenti riguarda il disco luminoso che circonda il buco nero supermassiccio. Questo disco emette una grande quantità di luce che spinge il materiale circostante, creando un vento polveroso, fenomeno noto come “pressione di radiazione”. Le immagini hanno rivelato questo vento polveroso in uscita causato dalla pressione radiativa. Inoltre, a distanze maggiori, si è osservato un materiale che brillava più del previsto, come se fosse illuminato direttamente dal brillante disco di accrescimento.
Confrontando queste nuove immagini con quelle precedenti, i ricercatori sono riusciti a collegare questo fenomeno a un getto radio che sta attraversando la galassia e interagisce con nubi di gas molecolare e polvere, riscaldandole. Il “feedback del getto radio” si riferisce all’interazione tra i potenti getti di radiazione e le particelle emesse dai buchi neri supermassicci e l’ambiente circostante.
L’uso di interferometri di grandi dimensioni, come l’LBTI e il futuro Giant Magellan Telescope da 83,5 piedi situato in Cile, permette ora di distinguere in modo chiaro il feedback del getto radio e il vento polveroso, fenomeni che prima venivano mischiati a causa della bassa risoluzione delle osservazioni. È ora possibile osservare l’impatto individuale di ciascun processo.
Questo studio mostra la complessità degli ambienti attorno agli AGN e contribuisce a una migliore comprensione dell’interazione tra questi buchi neri e le galassie che li ospitano. Le scoperte della ricerca non solo avanzano la nostra comprensione dei buchi neri supermassicci e dei loro effetti sulle galassie circostanti, ma anche sulle tecniche avanzate di osservazione astronomica che aprono nuove possibilità per l’esplorazione dell’universo.
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