Strano effetto luminoso relativistico nel getto di un quasar, ecco come lo spiegano gli scienziati

Il quasar 3C279 emette radiazioni gamma con una luminosità molto "tremolante" (credito: Amit Shukla)

I buchi neri più grandi sono denominati “supermassicci”e di solito si trovano al centro delle galassie. Quando sono “attivi”, nel senso che c’è materiale che ruota vorticosamente intorno a loro creando particolari effetti, si parla di nuclei galattici attivi o “quasar”.
A volte questi buchi neri mostruosi possono provocare fenomeni di rimbalzo di materiali vari, come getti di plasma. Non si tratta di un’espulsione da parte del buco nero, né del buco nero che emette qualcosa, come spesso si legge nei resoconti giornalistici. Il buco nero non può emettere nulla in quanto nulla è così veloce da poter fuoriuscire da un buco nero, neanche la luce stessa.

Si tratta, più semplicemente, di materiali che “rimbalzano” in qualche modo prima di superare l’orizzonte degli eventi, a causa della fortissima velocità con la quale ruotano intorno al buco nero, e schizzano via ad altissima velocità, a volte anche a velocità paragonabili a quelle della luce. È proprio in questo modo che può essere individuato un buco nero, tramite la materia che ruota intorno ad esso o che schizza via a velocità altissime e su lunghissime distanze.
Due ricercatori dell’Università di Würzburg, utilizzando la rete di telescopi Event Horizon Telescope (EHT), hanno analizzato l’enorme buco nero nella galassia ellittica M87, il quasar 3C279, che emette un forte getto di plasma ma, come hanno scoperto gli stessi ricercatori, anche delle radiazioni gamma ad alta energia con una luminosità molto “tremolante”.

Il livello di luminosità di questo quasar, infatti, può cambiare rapidissimamente e addirittura raddoppiare in pochissimi minuti. Questo schema speciale è descrivibile con un processo denominato riconnessione magnetica. Si tratta di un processo fisico relativo alla luce che si verifica in molti oggetti cosmici che hanno forti campi magnetici.
“Ho visto come l’analisi dei dati ha rivelato il modello speciale di riconnessione magnetica nella curva di luce. Mi sembrava di aver improvvisamente decifrato un geroglifico nell’alfabeto del buco nero”, spiega Amit Shukla, astrofisico a Würzburg nel periodo dello studio e ora ricercatore presso l’Istituto di Tecnologia Indiano di Indore.

Nel momento in cui accade questa “riconnessione”, l’energia iniziale viene rilasciata in tanti “mini-getti” che, a seguito dell’accelerazione delle particelle, producono anche la radiazione gamma che Shukla ha osservato.
Karl Mannheim, un astronomo e altro autore dello studio, spiega il fenomeno in questo modo: “Lo spazio-tempo vicino al buco nero nel quasar 3C279 è costretto a roteare in corotazione. Campi magnetici ancorati al plasma attorno al buco nero espellono il getto che rallenta la rotazione del buco nero e converte parte della sua energia rotazionale in radiazione”.

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