Gli astronomi hanno individuato la posizione del buco nero al centro di Centaurus A con grande precisione, osservando la nascita di un gigantesco getto e scoprendo che solo i bordi esterni del getto stesso sembrano emettere radiazioni. Il che sfida le predizioni degli attuali modelli teorici.

Lo studio guidato da Michael Janssen del Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn e della Radboud University Nijmegen, è stato pubblicato su Nature Astronomy.

La squadra è già famosa per aver catturato la prima immagine di un buco nero nella galassia Messier 87.
Per osservare la galassia Centaurus A a questa risoluzione e ad una lunghezza d'onda di 1,3 mm, la collaborazione EHT ha utilizzato il Very Long Baseline Interferometry (VLBI) e la stessa tecnica con cui è stata realizzata l'immagine del secolo del buco nero in M87. EHT coinvolge più di 300 ricercatori provenienti da Africa, Asia, Europa, Nord e Sud America.

 

Centaurus A

Centaurus A (Ngc 5128) è una delle radiogalassie attive più vicine alla Terra e uno degli oggetti celesti più luminosi nel cielo notturno dell’emisfero meridionale nelle lunghezze d’onda radio
Dopo essere stata identificata come una delle prime radiosorgenti extragalattiche conosciute nel 1949, Centaurus A è stata ampiamente studiata attraverso l'intero spettro elettromagnetico da una varietà di osservatori radio, infrarossi, ottici, a raggi X e gamma. Al centro del Centaurus A si trova un buco nero con massa di 55 milioni di soli, una via di mezzo tra le masse del buco nero Messier 87 (sei miliardi e mezzo di soli) e Sgr A* al centro della nostra galassia (circa quattro milioni di soli).

Il nuovo studio ha ripreso in mano le osservazioni EHT del 2017.
"Questo ci permette per la prima volta di vedere e studiare un getto radio extragalattico su scale inferiori alla distanza percorsa dalla luce in un giorno. Vediamo da vicino e personalmente come sta nascendo un getto mostruosamente gigantesco lanciato da un buco nero supermassiccio", ha detto Janssen.

Rispetto a tutte le precedenti osservazioni ad alta risoluzione, il getto lanciato in Centaurus A è stato osservato in banda radio ad una frequenza 10 volte più alta, ottenendo immagini con una risoluzione 16 volte più nitida. Grazie al potere risolutivo dell’EHT, i ricercatori ora sono in grado di localizzare la sorgente del segnale radio da un'area di cielo pari a 16 volte il diametro apparente della Luna piena, ad una porzione larga quanto una mela alla distanza della Luna. Questo corrisponde ad un fattore di ingrandimento di un miliardo.

 

I getti

I buchi neri supermassicci che risiedono al centro di galassie come il Centaurus A si nutrono di gas e polvere attirati dall'enorme attrazione gravitazionale. Questo processo genera dei getti che rilasciano grandi quantità di energia.
La maggior parte della materia che giace vicino al bordo del buco nero cade dentro. Tuttavia, alcune particelle circostanti sfuggono pochi istanti prima della cattura e vengono spazzate via nello spazio: nascono così i getti, una delle caratteristiche più misteriose ed energetiche delle galassie cosiddette "attive".

Gli astronomi usano diversi modelli per tentare di descrivere il comportamento della materia vicino al buco nero ma ancora non sanno esattamente come vengono lanciati i getti dalla regione centrale e come possono estendersi su scale più grandi delle galassie ospitanti senza disperdersi. L'ETH vuole risolvere questo mistero.

La nuova immagine mostra che il getto lanciato da Centaurus A è più luminoso ai bordi rispetto al centro. Questo fenomeno è noto in altri getti ma non è mai stato visto in modo così pronunciato prima.
"Abbiamo trovato difficile spiegarlo con gli stessi modelli che abbiamo usato per M87. Deve succedere qualcosa di diverso, come campi magnetici elicoidali, che ci fornisce nuovi indizi su come possono essere 'spremuti' i getti", ha detto Sera Markoff, EHT Science Council e professore di astrofisica teorica delle alte energie all'Università di Amsterdam.

 

Osservazioni future

Con le nuove osservazioni EHT del getto Centaurus A, è stata individuata la probabile posizione del buco nero nel punto di rilascio dei getti. Sulla base di questa posizione, i ricercatori prevedono che osservazioni future a una lunghezza d'onda ancora più corta e ad una risoluzione più elevata sarebbero in grado di fotografare il buco nero centrale di Centaurus A. Ciò richiederà l'uso di osservatori satellitari spaziali.

"Questi dati provengono dalla stessa campagna di osservazione che ha fornito la famosa immagine del buco nero in M87. I nuovi risultati mostrano che l'EHT fornisce un tesoro di dati sulla ricca varietà di buchi neri e c'è ancora molto da scoprire", ha commentato Heino Falcke, membro del consiglio di amministrazione dell'EHT e professore di astrofisica alla Radboud University.