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IL CASO NGC 1052


Osservazioni VLBI in banda millimetrica hanno permesso di misurare il campo magnetico in una regione compatta in prossimità del nucleo della galassia attiva NGC 1052. I risultati di questo studio, pubblicati su Astronomy & Astrophysics, forniscono nuovi indizi sull’origine e la formazione dei getti relativistici nei nuclei galattici attivi.

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Un gruppo di astronomi tedeschi è stato in grado di misurare il campo magnetico in prossimità di un buco nero supermassivo. Si tratta di una regione compatta e brillante, estesa appena 2 anni luce nel cuore della galassia attiva NGC 1052, che è stata osservata direttamente in banda millimetrica grazie a una rete mondiale di radiotelescopi. Le osservazioni forniscono un valore del campo magnetico in prossimità dell’orizzonte degli eventi tra 0,02 e 8,3 Tesla.

I ricercatori, guidati da una studentessa di dottorato, Anne-Kathrin Baczko, ritengono che un enorme campo magnetico sia responsabile del rifornimento energetico che alimenta i getti relativistici nelle galassie attive. I risultati di questo studio sono riportati su Astronomy & Astrophysics.

La tecnica utilizzata per esplorare le regioni più interne di NGC 1052, nota come interferometria su lunghissima linea di base (VLBI, Very Long Baseline Interferometry), ha il potenziale di localizzare getti compatti nelle vicinanze del nucleo galattico su scale prossime all’orizzonte degli eventi. Nonostante il buco nero rimanga invisibile, la sua posizione viene di solito dedotta indirettamente tracciando il sistema nucleo-getto, che dipende dalla lunghezza d’onda di osservazione.

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La sorprendente simmetria osservata in entrambi i getti di NGC 1052 permette agli astronomi di individuare il centro vero dell’attività associata al motore centrale, il che fornisce, fatta eccezione per il centro della Via Lattea, la misura più precisa mai ottenuta della posizione di un buco nero supermassivo.

«NGC 1052 è una vera e propria sorgente chiave, dal momento che permette di individuare direttamente e senza ambiguità la posizione di un buco nero supermassivo nell’universo locale», spiega Baczko. NGC 1052 è una galassia ellittica che si trova a una distanza di circa 60 milioni di anni luce nella direzione della costellazione della Balena.

Il campo magnetico prodotto dal buco nero supermassivo è stato ricavato andando a misurare la compattezza e la luminosità della regione centrale di NGC 1052. Questa regione è così compatta che, vista dalla Terra, si estende per 57 microsecondi d’arco, equivalente alle dimensioni che avrebbe un DVD se si trovasse sulla superficie della Luna. Questa fantastica risoluzione angolare è stata ottenuta grazie al cosiddetto Global mm-VLBI Array, una rete di radiotelescopi sparsi in Europa, USA e Asia dell’Est, le cui attività fanno capo al Max-Planck-Institut für Radioastronomie. «Lo strumento fornisce immagini estremamente nitide e senza precedenti, e sarà presto utilizzato per esplorare le regioni in prossimità dell’orizzonte degli eventi negli oggetti vicini», dice Eduardo Ros del MPI für Radioastronomie, che collabora al progetto.

L’unicità dei getti gemelli che si trovano a una distanza così vicina, un po’ simile a quella della ben nota galassia attiva M87, pone NGC 1052 in vetta alla lista delle osservazioni di quelle galassie attive vicine che saranno osservate in un’era già inaugurata dall’interferometro ALMA (Atacama Large Millimetre array).

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La figura illustra la regione da cui emergono i getti. L’immagine VLBI-mm (sotto) permette di risolvere le strutture più grandi di 100-400 raggi di Schwarzschild attorno al buco nero centrale, che si assume in rotazione. Il campo magnetico (pannello superiore) ha una configurazione toroidale (linee continue). In prossimità del buco nero centrale, le linee a tratteggio indicano la presenza di un possibile campo magnetico poloidale. L’asterisco e il triangolo mostrano, invece, il campo magnetico che è stato misurato dagli autori del presente studio.

Le osservazioni presentate in questo studio potrebbero aiutare la comunità scientifica a risolvere un mistero di lunga data che riguarda la formazione dei getti relativistici che si osservano in numerose galassie attive. Ad ogni modo, questi risultati hanno implicazioni astrofisiche importanti, poiché suggeriscono che i getti possono essere collimati a seguito dell’azione del campo magnetico generato dalla rapida rotazione del buco nero supermassivo.

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