I getti di un buco nero supermassiccio ripresi per la prima volta

Oltre ad attirare tutto ciò che si avvicina a loro, i buchi neri possono occasionalmente espellere la materia a velocità molto elevate. Quando nubi di polvere e gas si avvicinano all’orizzonte degli eventi di un buco nero, una parte di essa cadrà verso l’interno, ma una parte potrà essere reindirizzata verso l'esterno in esplosioni altamente energetiche, provocando drammatici getti di materia che vengono sparati a velocità prossime a quella di leggero. I getti possono diffondersi per migliaia di anni luce, con un getto che emerge da ciascuno dei poli del buco nero in un fenomeno che si ritiene sia correlato alla rotazione del buco nero.

Gli scienziati che hanno osservato il nucleo radio compatto di M87 hanno scoperto nuovi dettagli sul buco nero supermassiccio della galassia. Nella concezione di questo artista, il massiccio getto del buco nero viene visto sollevarsi dal centro del buco nero. Le osservazioni su cui si basa questa illustrazione rappresentano la prima volta che si vedono il getto e il buco nero shadow sono state riprese insieme, fornendo agli scienziati nuove informazioni su come i buchi neri possano lanciare questi potenti oggetti getti.
Gli scienziati che hanno osservato il nucleo radio compatto di M87 hanno scoperto nuovi dettagli sul buco nero supermassiccio della galassia. Nella concezione di questo artista, si vede il massiccio getto di materia del buco nero sollevarsi dal centro del buco nero. Le osservazioni su cui si basa questa illustrazione rappresentano la prima volta che si vedono il getto e il buco nero shadow sono state riprese insieme, fornendo agli scienziati nuove informazioni su come i buchi neri possano lanciare questi potenti oggetti getti.
S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Alcuni dei getti più grandi dell’universo conosciuto provengono dagli enormi buchi neri al centro delle galassie, chiamati buchi neri supermassicci. E ora, per la prima volta, gli astronomi hanno immaginato un buco nero supermassiccio che espelle uno di questi getti. Il buco nero in questione è quello famoso nel cuore della galassia Messier 87, di cui è nota l'esistenza il primo buco nero mai fotografato da una collaborazione chiamata Event Horizon Telescope (EHT). Utilizzando una collaborazione simile tra telescopi di tutto il mondo, gli astronomi sono stati in grado di catturare questo mostruoso buco nero che emette materia in un getto.

Questa immagine mostra insieme per la prima volta il getto e l’ombra del buco nero al centro della galassia M87. Le osservazioni sono state ottenute con i telescopi Global Millimeter VLBI Array (GMVA). Atacama Large Millimetersubmillimeter Array (ALMA), di cui l'ESO è partner, e la Groenlandia Telescopio. Questa immagine fornisce agli scienziati il ​​contesto necessario per comprendere come si forma il potente getto. Le nuove osservazioni hanno anche rivelato che l’anello del buco nero, mostrato qui nel riquadro, è più grande del 50% rispetto all’anello osservato a lunghezze d’onda radio più corte dall’Event Horizon Telescope (EHT). Ciò suggerisce che nella nuova immagine vediamo più materiale che cade verso il buco nero rispetto a quello che potremmo vedere con l’EHT.
Questa immagine GMVA+ALMA mostra insieme per la prima volta il getto di M87 e l’ombra del buco nero, fornendo agli scienziati il ​​contesto necessario per capire dove si è formato il potente getto. Le nuove osservazioni hanno anche rivelato che l’anello del buco nero, mostrato nel riquadro, è più grande del 50% rispetto a quanto creduto in precedenza dagli scienziati.R.-S. Lu(SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Le osservazioni hanno fornito una nuova visione anche del buco nero stesso. “L’immagine originale dell’EHT ha rivelato solo una porzione del disco di accrescimento che circonda il centro del buco nero. Cambiando le lunghezze d'onda di osservazione da 1,3 millimetri a 3,5 millimetri, possiamo vedere più il disco di accrescimento, e ora il getto, allo stesso tempo", ha detto uno dei ricercatori, Toney Minter, in UN dichiarazione. “Ciò ha rivelato che l’anello attorno al buco nero è il 50% più grande di quanto credevamo in precedenza”.

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Le osservazioni sono state effettuate con radiotelescopi, inclusi potenti array come il Global mm-VLBI Array (GMVA) e l'Atacama ALMA (Large Millimeter/submillimeter Array), che utilizza molte parabole più piccole che lavorano insieme per osservare sorgenti radio molto distanti. Combinando gli sforzi di diversi osservatori, gli astronomi potrebbero osservare meglio questo famoso buco nero. Sapevano che il buco nero emetteva getti, ma non sapevano esattamente come o dove si formassero quei getti.

“Questi risultati hanno mostrato – per la prima volta – dove si sta formando il getto. Prima di questo, c’erano due teorie sulla loro provenienza”, ha detto Minter. “Ma questa osservazione in realtà ha mostrato che l’energia dei campi magnetici e dei venti lavorano insieme”.

Ciò aiuta gli scienziati a comprendere il processo attraverso il quale vengono creati i getti, che coinvolge i campi magnetici circostanti il nucleo del buco nero e i venti che soffiano attraverso il disco di materia attorno al buco nero, chiamato accrescimento disco. Per saperne di più su questo processo, i ricercatori vogliono eseguire più osservazioni utilizzando la rete globale di telescopi.

“Abbiamo in programma di osservare la regione attorno al buco nero al centro di M87 a diverse lunghezze d’onda radio studiare ulteriormente l’emissione del getto”, ha affermato Eduardo Ros dell’Istituto Max Planck per la radioastronomia un altro dichiarazione. “I prossimi anni saranno entusiasmanti, poiché saremo in grado di saperne di più su ciò che accade vicino a una delle regioni più misteriose dell’universo”.

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