4/04/19

Il VLBA prende il "TORO" per le corna! **

Questo articolo è stato inserito nella sezione d'archivio dedicata alla materia "invisibile".

Ormai conosciamo (teoricamente soprattutto) la struttura di un buco nero galattico attivo. Ci riferiamo, in pratica, agli AGN (Nuclei Galattici Attivi), i veri cannibali nelle tradizioni popolari. Tuttavia, molte cose sono ancora da confermare e, principalmente, la causa delle differenze di emissione che mostrano a varie lunghezze d'onda. Fondamentale era poter inserire nel quadro, in modo definitivo, una particolare "ciambella" che contenesse il buco nero vero e proprio.

Ne avevamo già accennato QUI, ma è meglio riassumere rapidamente la situazione. I nuclei galattici attivi si dividono brutalmente in tre categorie principali: i quasar, i blazar e le galassie di Seyfert. Ciò che li distingue è soprattutto la potenza e la durata delle emissioni. Ad esempio nei blazar si ha un intensissimo segnale come se ci puntassero contro un faro. Da anni si pensa a un modello unificato, le cui differenze siano dovute principalmente alle condizioni geometriche. Se i getti del buco nero puntano direttamente verso di noi abbiamo i blazar, se sono ortogonali abbiamo (grossomodo) i quasar. Un fenomeno unico che la geometria si diverte a cambiare fisicamente, imponendogli caratteristiche del tutto peculiari (più o meno come accade per le nebulose planetarie...)

Questa unificazione è stata esposta da parecchi anni e già negli anni '80 i modelli al computer l'avevano confermata. Tuttavia, i modelli vanno sempre bene, ma la conferma vera deve venire dalle osservazioni. In particolare, non si vedeva ancora qualcosa di veramente fondamentale. Tutto bene per i getti e per il disco di accrescimento, ma tutto ciò non bastava... ci voleva anche una grossa ciambella di polvere e materia scura (NON OSCURA!) che circondasse disco e buco nero vero e proprio. Un qualcosa di spesso che riuscisse a bloccare e a modificare l'energia che viaggia verso di noi. Una ciambella dalla forma classica del "toro", forma geometrica ben nota e discussa a lungo (QUI).

Sì, ma riuscire a vedere il toro scuro è cosa non certo facile. Nel 2018 (molti se lo dimenticano) ALMA era già riuscita (QUI) a dare una conferma quasi decisiva, osservando proprio un qualcosa che ruotava attorno al buco nero centrale. Si parlava di disco e anche di toro, ma in modo ancora un po' vago. Ne vediamo un'immagine dove il rosso e il blu indicano proprio la rotazione del disco-toro. Mi sembra strano non averne parlato nel Circolo, ma a volte qualcosa scappa...

Motion of gas around the supermassive black hole in the center of M77. The gas moving toward us is shown in blue and that moving away from us is in red. The rotation of the gas is centered around the black hole. Image via ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Imanishi et al.
Il moto del gas attorno al buco nero galattico al centro di M77. Come sempre la zona blu si dirige verso di noi mentre quella rossa si allontana.  Fonte: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Imanishi et al.

Le osservazioni di ALMA avevano portato al modello che segue:

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Fonte: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Forse era già più che sufficiente per una conferma definitiva? probabilmente non ancora del tutto e, allora, ecco puntare il VLBA verso il nucleo di Cygnus A, una galassia attiva tra le più dinamiche. La grande risoluzione e una scelta più che favorevole ha portato a un'immagine straordinaria che viene inserita di seguito

L'immagine di Cygnus A ripresa dal VLA. Si nota molto bene la ciambella (toro) che circonda il buco nero molto attivo. Fonte: Carilli et al., NRAO/AUI/NSF
L'immagine di Cygnus A ripresa dal VLBA. Si nota molto bene la ciambella (toro) che circonda il buco nero molto attivo. Fonte: Carilli et al., NRAO/AUI/NSF

La ricostruzione dell'immagine in termini più schematici e chiari è a dir poco fantastica:

Fonte: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
Fonte: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

No, non è un copertone di una ruota, ma il toro che proprio si cercava! Il modello unificato-geometrico sembra veramente confermato in modo definitivo. Come si forma il toro? Sicuramente è dovuto alla polvere che cade verso il buco nero in stretto collegamento con il campo magnetico.

Non per niente, ALMA scalpita davanti al ghiotto "donut"... Non per niente, uno degli autori dice: "To more accurately determine the shape and composition of this torus, we need to do further observing. For example, the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) can observe at the wavelengths that will directly reveal the dust" (Per determinare con accuratezza la forma e la composizione del toro, abbiamo bisogno di altre osservazioni. Per esempio, ALMA può osservare a lunghezze d'onda che potranno rilevare direttamente la polvere di cui è composta la struttura).

Aspettiamo con fiducia e sono sicuro che ALMA farà veramente un boccone di questa straordinaria ciambella!

L'articolo originale non è ancora uscito...

 

QUI un'altra ghiotta ciambella scovata da quel goloso di ALMA

4 commenti

  1. Mario Fiori

    Carisimo Enzo quindi , a questo punto, sarebbe questione  di gas, polveri e...geometria? Talvolta ci fasciamo la testa e l'Universo è molto più semplice del previsto.

  2. come sempre... Mariolino!

  3. maurizio bernardi

    Almeno queste ciambelle riescono col buco (nero)...

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