Gli astronomi hanno condotto una ricerca esaustiva di strane radiogalassie “alate” utilizzando i dati del LOFAR Two-meter Sky Survey Data Release 2 (LoTSS DR2) e hanno scoperto oltre 1.000 nuovi sistemi. L’articolo che illustra questi risultati è stato inviato al server di preprint arXiv. Le radiogalassie sono alimentate da buchi neri supermassicci in accrescimento che emettono potenti getti di particelle cariche in direzioni opposte. Questi getti brillano in onde radio e possono estendersi per milioni di anni luce. Alcuni di questi oggetti hanno forme irregolari, anziché semplicemente due lobi ai lati del nucleo.
Una classe particolarmente interessante tra queste è quella delle galassie con caratteristiche strutture a forma di X o di Z, create da una coppia extra di lobi più deboli chiamati “ali”. A seconda di come le ali vengono espulse e disposte rispetto alla coppia principale di lobi, assumono una forma a X o a Z, classificandole in radiogalassie a X (XRG) e radiogalassie a Z (ZRG). Mentre nelle XRG le ali sembrano emergere vicino al centro della galassia, nelle ZRG si diramano dai bordi esterni dei lobi primari.
L’origine di questo piccolo e singolare sottoinsieme di radiogalassie non è ancora del tutto chiara. Le teorie principali includono un cambiamento nell’orientamento dei getti dovuto alla fusione di buchi neri, la presenza di un ulteriore buco nero in accrescimento al centro della galassia, il plasma che rifluisce dalle regioni di picco dei lobi radio verso il nucleo e le interazioni con il gas circostante in condizioni particolari.
Una scansione radio
Per comprendere meglio perché e come queste radiogalassie sviluppano le ali, i ricercatori devono trovare un numero maggiore di queste sorgenti e costruire un catalogo più ampio e completo. Pertanto, un team di ricercatori guidato da Soumen Kumar Bera dell’Università di Xiamen, in Cina, ha condotto una ricerca sistematica di queste radiogalassie dalla forma insolita utilizzando LoTSS DR2, un’imponente indagine radio contenente oltre 4,3 milioni di radiosorgenti.
Il team ha applicato un filtro dimensionale per selezionare le sorgenti di dimensioni superiori alla metà della dimensione minima tipica delle sorgenti alate conosciute. Questo ha ridotto il campione a 204.789 sorgenti, che sono state poi esaminate visivamente per identificare potenziali strutture alate.
I risultati
La loro ricerca ha identificato 1.024 radiogalassie alate di nuova scoperta, di cui 621 sono state confermate come sorgenti alate. Le ali non sono sempre chiaramente visibili, poiché a volte possono essere troppo deboli, solo una coppia di lobi può essere più luminosa, oppure la galassia può essere inclinata, bloccando la vista di una delle ali.
Delle 1.024 radiogalassie, 403 sorgenti mostravano alcune evidenze di ali, ma solo su un lato, erano troppo piccole o non erano sufficientemente visibili per essere confermate. Tra le sorgenti confermate, 382 hanno una forma a X e 239 una forma a Z.
Questi oggetti hanno, in media, un diametro di circa 1,6 milioni di anni luce. I ricercatori hanno anche scoperto che una frazione della popolazione ha dimensioni molto maggiori, rientrando in una categoria speciale di radiogalassie. “Un totale di 102 sorgenti ha una dimensione lineare superiore a 0,7 Mpc (circa 2,2 milioni di anni luce), il che rende quasi il 16% della popolazione totale candidata a diventare una radiogalassia gigante (GRG)“, scrivono i ricercatori nell’articolo.
Questo studio ha trasformato una sottoclasse di radiogalassie, un tempo rara, in una popolazione significativamente numerosa, ponendo le basi per ulteriori studi sull’origine delle loro forme. Questo studio rappresenta la prima parte di un progetto più ampio volto alla ricerca di altre radiosorgenti alate. Studi futuri presenteranno anche le proprietà ottiche e radio di queste sorgenti in modo più dettagliato.
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