Abell 478 e NGC 5044.
Un team di astronomi ha studiato 16 buchi neri supermassicci che stanno sparando potenti fasci nello spazio, per tracciare dove questi fasci, o getti, sono puntati ora e dove erano puntati in passato, come riportato nell’ ultimo comunicato stampa NASA. Utilizzando il Chandra X-ray Observatory della NASA e il National Radio Astronomical Observatory (NRAO) della National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti, hanno scoperto che alcuni fasci hanno cambiato direzione, e di molto.
Queste due immagini Chandra mostrano il gas caldo al centro dell’ammasso di galassie Abell 478 (a sinistra) e del gruppo di galassie NGC 5044 (a destra). Il centro di ciascuna immagine contiene uno dei sedici buchi neri che sparano raggi verso l’esterno. Ogni buco nero si trova al centro di una galassia immersa nel gas caldo.
Nelle immagini sottostanti compaiono le etichette e le immagini radio. Le ellissi mostrano una coppia di cavità nel gas caldo per Abell 478 (a sinistra) e le ellissi mostrano due coppie di cavità per NGC 5044 (a destra). Queste cavità sono state scavate dai raggi milioni di anni fa, dando le direzioni dei raggi nel passato. Una X indica la posizione di ciascun buco nero supermassiccio.
Le immagini VLBA sono mostrate come inserti, che rivelano dove sono attualmente puntati i fasci, visti dalla Terra. Le immagini radio sono entrambe molto più piccole delle immagini a raggi X. Per Abell 478 l’immagine radio è circa il 3% della larghezza dell’immagine Chandra e per NGC 5044 l’immagine radio è circa il 4% della larghezza dell’immagine Chandra.
Un confronto tra le immagini Chandra e VLBA mostra che i raggi per Abell 478 hanno cambiato direzione di circa 35 gradi e quelli per NGC 5044 di circa 70 gradi.
Nell’intero campione, i ricercatori hanno scoperto che circa un terzo delle 16 galassie ha fasci che puntano in direzioni completamente diverse da quelle precedenti. In alcuni casi hanno cambiato direzione di quasi 90 gradi, e su tempi compresi tra un milione di anni e alcune decine di milioni di anni. Dato che i buchi neri hanno un’età dell’ordine di 10 miliardi di anni, questo rappresenta un cambiamento relativamente rapido per queste galassie.
Ampie vedute di Abell 478 (sinistra) e NGC 5044 (destra).
I buchi neri generano fasci di luce quando il materiale cade su di essi attraverso un disco di materia che ruota e una parte di esso viene poi reindirizzata verso l’esterno. Si ritiene che la direzione dei raggi provenienti da ciascuno di questi buchi neri giganti, che probabilmente ruotano, sia allineata con l’asse di rotazione del buco nero, il che significa che i raggi puntano lungo una linea che collega i poli.
Si pensa che questi raggi siano perpendicolari al disco. Se il materiale cade verso i buchi neri con un angolo diverso e non parallelo al disco, potrebbe influenzare la direzione degli assi di rotazione del buco nero, cambiando la direzione dei raggi.
Gli scienziati ritengono che i raggi provenienti dai buchi neri e le cavità da essi scavate svolgano un ruolo importante nella formazione delle stelle nelle galassie. I raggi pompano energia nel gas caldo all’interno e intorno alla galassia, impedendogli di raffreddarsi abbastanza da formare un numero enorme di nuove stelle. Se i fasci cambiano direzione di molto, possono bloccare la formazione di stelle in aree molto più ampie della galassia.
L’articolo che descrive questi risultati è stato pubblicato sul numero del 20 gennaio 2024 di The Astrophysical Journal ed è disponibile qui. Gli autori sono Francesco Ubertosi (Università di Bologna), Gerritt Schellenberger (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian), Ewan O’Sullivan (CfA), Jan Vrtilek (CfA), Simona Giacintucci (Naval Research Laboratory), Laurence David (CfA), William Forman (CfA), Myriam Gitti (Università di Bologna), Tiziana Venturi (Istituto Nazionale di Astrofisica-Istituto di Radioastronomia in Italia), Christine Jones (CfA) e Fabrizio Brighenti (Università di Bologna).
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