Il VLA rivela una struttura a doppia elica nel getto di una galassia massiccia


In alto, il getto radio di M87 osservato con il Vla a frequenze radio multiple. Il getto – che ha origine nel punto luminoso a sinistra, al centro della galassia dove risiede un buco nero supermassiccio – è lungo circa 8000 anni luce, e nella parte interna si può notare la struttura elicoidale a forma di cavatappi. In basso lo stesso getto visto in polarizzazione, una proprietà utile per tracciare le linee del campo magnetico. Queste linee seguono una struttura a doppia elica.

Gli astronomi che utilizzano il Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) della National Science Foundation hanno dimostrato che un getto di materiale spinto dal nucleo di una galassia gigante è incanalato da un campo magnetico a forma di cavatappi fino a quasi 3.300 anni luce dal buco nero supermassiccio centrale della galassia.

Questo è molto più lontano di quanto un tale campo magnetico sia stato precedentemente rilevato in un getto galattico.

Facendo immagini VLA di alta qualità a diverse lunghezze d’onda radio della galassia Messier 87 (M87), siamo stati in grado di rivelare la struttura tridimensionale del campo magnetico in questo getto per la prima volta“, ha detto Alice Pasetto della National Autonomous University of Mexico, leader del team. “Il materiale in questo getto traccia una doppia elica, simile alla struttura del DNA“, ha aggiunto.

M87 è una galassia ellittica gigante a circa 55 milioni di anni luce dalla Terra. Un buco nero supermassiccio circa 6,5 miliardi di volte più massiccio del Sole è in agguato al centro di M87. Quel buco nero è il primo ad essere mai stato fotografato – un risultato fatto con la collaborazione mondiale Event Horizon Telescope (EHT) e annunciato nel 2019. All’inizio di quest’anno, nuove immagini EHT hanno tracciato il campo magnetico nelle vicinanze dell’orizzonte degli eventi del buco nero.

Pasetto e i suoi colleghi hanno usato il VLA per rivelare i dettagli del campo magnetico tracciando la polarizzazione, o allineamento, delle onde radio emesse da esso, e misurando la forza del campo in diverse parti del getto. Le loro osservazioni, fatte usando la configurazione più ampia del VLA che fornisce la più alta risoluzione, hanno prodotto immagini molto dettagliate del getto della galassia.

I campi magnetici elicoidali sono attesi vicino al buco nero e si pensa che giochino un ruolo molto importante nell’incanalare il materiale in un getto stretto, ma non ci aspettavamo di trovare un campo elicoidale così forte che si estende così lontano verso l’esterno“, ha detto Jose M. Marti, dell’Università di Valencia.

Il campo magnetico dovrebbe indebolirsi con la distanza dal buco nero. Tuttavia, gli scienziati hanno suggerito che le instabilità nel flusso di materiale all’interno del getto potrebbero rendere il campo magnetico più ordinato alle distanze viste nelle nuove immagini VLA. Le instabilità producono regioni di maggiore pressione che comprimono anche le linee del campo magnetico.

Gli astronomi pensano che questa interazione tra le instabilità del flusso e il campo magnetico sia ciò che produce la struttura a doppia elica mostrata dalle immagini del VLA. Se questo accade nel getto di M87, hanno detto, probabilmente accade anche in getti simili di galassie in tutto l’Universo.

M87 è relativamente vicino a noi e il suo getto è molto potente, il che lo rende un eccellente obiettivo di studio. Gli indizi che ci dà possono aiutarci a capire questo fenomeno molto importante e onnipresente nell’Universo“, ha detto Jose L. Gomez, della IAA-CSIC, Granada.

Gli scienziati hanno pubblicato i loro risultati su Astrophysical Journal Letters.

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