Buchi neri, nuova luce sui loro getti

I getti relativistici sono zampilli estremamente potenti di plasma che solitamente emergono dal centro di alcune galassie attive, in particolare radiogalassie e quasar, e la cui lunghezza può raggiungere addirittura le centinaia di migliaia di anni luce. Getti simili, ma in scala minore, si possono sviluppare attorno a stelle di neutroni e buchi neri stellari, dalla cui rotazione potrebbero ricevere la loro enorme quantità di energia. Uno studio, pubblicato su Nature, esamina un nuovo buco nero, poco più grande del nostro Sole, che rappresenta un buon candidato per studiare la composizione dei getti relativistici e che fornisce alcune importanti informazioni su cosa alimenti questi zampilli. 

I ricercatori, guidati da Maria Diaz Trigo, hanno analizzato, tramite il satellite XMM-Newton dell’Esa e l’Australia Telescope Compact Array, le onde radio e i raggi X emessi dal buco nero, che si riteneva essere attivo, ma i dai ottenuti non hanno mostrato la presenza di nessun getto relativistico. Tuttavia, poche settimane dopo, il team ha analizzato di nuovo l’oggetto, e questa volta ha trovato delle emissioni radio corrispondenti all’apparizione improvvisa dei getti. Inoltre, erano presenti anche delle righe nello spettro a raggi X del buco nero, chiaro segno rivelatore della presenza di atomi ordinari, in questo caso nichel e ferro.

“Sappiamo da molto tempo che i getti contengono elettroni, ma dato che la loro carica totale non è negativa, deve esserci qualcosa carico positivamente al loro interno” ha spiegato James Miller Jones, che ha condotto le osservazioni radio, “Fino ad ora non era chiaro se la carica positiva provenisse dai positroni, l’opposto degli elettroni nell’antimateria, o da atomi carichi positivamente. Dato che il nostro studio ha trovato nichel e ferro nei getti, sappiamo ora che è la materia ordinaria che fornisce la carica positiva.”

Poiché gli atomi di materia ordinaria sono molto più pesanti dei positroni che si credeva li componessero, i getti relativistici devono risucchiare molta più energia del previsto dal buco nero che li genera. Gli scienziati tuttavia sono ancora incerti se essi siano alimentati dalla rotazione dell’oggetto stesso, o se essi siano sparati direttamente dal disco di materia che circonda il buco nero. 

“I nostri risultati mostrano che è più probabile che sia il disco il responsabile della creazione dei getti, e stiamo progettando ulteriori osservazioni per confermarlo” ha concluso Miller Jones. Tramite i dati ottenuti, i ricercatori hanno anche potuto stimare la velocità dei getti, circa 198mila km/s (66% della velocità della luce).

Riferimenti: Nature doi:10.1038/nature12672

Credits immagine: J. Miller-Jones (ICRAR) using software created by R. Hynes