MEERKAT RIVELA I DETTAGLI DEI GETTI RADIO DI PKS 2014-55

Risolto il mistero delle galassie a X

Grazie alle osservazioni ad altissima risoluzione effettuate con MeerKat, un array sudafricano di radiotelescopi formato da 64 antenne distribuite su un’area di 8 km di diametro, gli astronomi sono riusciti a capire l’origine della strana struttura a X della radiogalassia Pks 2014-55, nella quale i getti radio non sono due bensì quattro. Lo studio sta per essere pubblicato su Mnras

     12/05/2020
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La galassia Pks 2014-55, situata a 800 milioni di anni luce dalla Terra, è classificata come galassia “a forma di X” a causa del suo aspetto, rilevato in precedenti immagini relativamente sfocate. I dettagli forniti in questa immagine radio ottenuta con il telescopio MeerKat indicano che la sua forma è meglio descritta come un “doppio boomerang”. Due potenti getti di onde radio, indicati in blu, si estendono ciascuno nello spazio di 2.5 milioni di anni luce (paragonabile alla distanza tra la Via Lattea e la galassia di Andromeda, la galassia a noi più vicina). Alla fine, vengono “respinti” dalla pressione del gas intergalattico. Mentre ritornano verso la galassia centrale, vengono deviati dalla pressione del gas relativamente alta nei bracci corti, orizzontali, del boomerang. L’immagine di sfondo mostra la luce visibile di una miriade di galassie nel lontano universo. Adattato da W Cotton et al, Mnras (2020). Crediti: Nrao/Aui/Nsf; Sarao; Des.

Nella regione centrale della nostra galassia, in direzione della costellazione del Sagittario, si trova un buco nero supermassiccio. Ma non c’è nulla di cui preoccuparsi: sta dormendo e non è intenzionato a svegliarsi. Non è così per tutte le galassie che ci circondano, molte delle quali sono molto più attive della Via Lattea. In circa una galassia su dieci il buco nero che risiede al centro è molto arzillo e nelle sue vicinanze viene emessa più radiazione di quanta ne emettano tutte le stelle presenti nella galassia stessa. Tipicamente queste galassie attive hanno enormi getti gemelli di onde radio che si estendono nello spazio intergalattico, allontanandosi in direzioni opposte dall’enorme buco nero che fagocita materia nel loro centro. Tuttavia, alcune sono più complicate e sembrano avere non due, bensì quattro getti che formano una “X” nel cielo.

Sono state proposte diverse spiegazioni per spiegare questo fenomeno. Alcune includono cambiamenti nella direzione di rotazione del buco nero al centro della galassia e dei getti associati, che avvengono nel corso di milioni di anni; altre chiamano in causa due buchi neri, ciascuno associato a una coppia di getti; altre sostengono che il materiale che ricade nella galassia venga deviato in diverse direzioni, andando a formare gli altri due bracci della “X”.

Le nuove osservazioni di MeerKat di uno di questi strani oggetti, la galassia Pks 2014-55, sembrano favorire quest’ultima spiegazione, poiché mostrano chiaramente materiale che “gira l’angolo”, ritornando verso la galassia ospite. I risultati del lavoro, svolto da un gruppo di ricercatori del South African Radio Astronomy Observatory (Sarao), del National Radio Astronomy Observatory (Nrao) statunitense, dell’Università di Pretoria e della Rhodes University, sono appena stati accettati per la pubblicazione sulla rivista Monthly Notes della Royal Astronomical Society.

Gli studi precedenti su queste insolite galassie non potevano contare sulle immagini di alta qualità fornite da MeerKat, un array sudafricano di radiotelescopi formato da 64 antenne distribuite su un’area di 8 km di diametro, nella provincia del Capo Settentrionale in Sudafrica. I computer hanno combinato i dati di queste antenne in un telescopio “virtuale” di 8 km di diametro e hanno fornito immagini nella banda radio di Pks 2014-55 con una risoluzione angolare senza precedenti, permettendo così di risolvere il mistero della sua forma.

Un’altra versione della stessa immagine, con le note, che mostra la radiogalassia a forma di X Pks 2014-55, osservata con il telescopio MeerKat dell’Osservatorio radioastronomico sudafricano. Le note indicano i vecchi getti radio a forma di X, i getti più giovani più vicini al buco nero centrale e la regione di influenza dominata dalle stelle e dal gas della parte centrale della galassia. Le frecce curve indicano la direzione del riflusso che forma i componenti orizzontali della X. Crediti: Su; Nrao/Aui/Nsf; Sarao; Des.

Bernie Fanaroff, ex direttore del progetto Ska Sudafrica che ha realizzato MeerKat, e coautore dello studio, osserva che MeerKat è stato progettato per essere il migliore del suo genere al mondo, e che è meraviglioso vedere come le sue capacità uniche stiano contribuendo a dare una risposta a domande di lunga data legate all’evoluzione delle galassie. Anche William Cotton dell’Nrao, primo autore dello studio, afferma che «MeerKat è uno degli strumenti di nuova generazione il ​​cui potere risolutivo permetterà di dare una risposta a vecchi enigmi, anche se ne troverà di nuovi – questa galassia mostra caratteristiche mai viste prima con questo livello di dettaglio che non sono completamente comprese». Adesso si sta cercando di rispondere a queste nuove domande, facendo ulteriori ricerche.

Per saperne di più:

  • Leggi su arXiv il preprint dell’articolo “Hydrodynamical Backflow in X-shaped Radio Galaxy PKS 2014-55” di D. Cotton, K. Thorat, J. J. Condon, B . S. Frank, G . I. G. Józsa, S. V. White, R . Deane, N. Oozeer, M. Atemkeng, L. Bester, B. Fanaroff, R. S. Kupa, O. M. Smirnov, T. Mauch, V. Krishnan e F. Camilo