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Un acceleratore di particelle nel Lamantino

Grazie al telescopio spaziale Xmm-Newton si è rilevata la provenienza di un flusso accelerato di particelle sulla testa della Nebulosa del Lamantino, che al centro ospita un insolito quanto famoso buco nero: Ss 433. Il meccanismo di accelerazione probabilmente coinvolge anche questo oggetto, anche se il processo fisico non è del tutto chiaro agli scienziati

     05/07/2022
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La nebulosa del Lamantino. Crediti: S. Safi-Harb et al (2022)

Il telescopio a raggi X Xmm-Newton dell’Esa ha osservato la Nebulosa Lamantino (o W50), notando che nella sua “testa” c’è un inatteso acceleratore di particelle. La nebulosa W50 dovrebbe essere un grande resto di supernova che si è formato in seguito all’esplosione di una stella gigante avvenuta circa 30mila anni fa. Oggi ha una dimensione in cielo di circa quattro lune piene, ed è uno dei più grandi oggetti di questo tipo conosciuti.

La sua vera particolarità, però, è che nel suo nucleo è rimasto un buco nero – un microquasar chiamato Ss 433 – che emette getti di particelle che viaggiano fino a un quarto della velocità della luce e danno a W50 la sua tipica forma a due lobi.

Nell’immagine, Ss 433 è indicato con il punto rosso al centro dell’immagine. Le regioni della nebulosa visibili ai raggi X sono colorate per intervalli di frequenza: giallo (raggi X morbidi), magenta (raggi X di media energia) e azzurro (emissione di raggi X duri). In rosso invece sono rappresentate le emissioni a lunghezze d’onda radio del Very Large Array e in verde quelle ottiche dell’Osservatorio Skinakas sull’isola di Creta, in Grecia.

Tornando all’acceleratore, nel 2018 l’High-Altitude Water Cherenkov Observatory, che rileva i fotoni gamma ad altissima energia, ha visto un flusso di particelle altamente energetiche (centinaia di tera elettronvolt) provenire dalla nebulosa, ma non è riuscito a individuarne la provenienza esatta. Xmm-Newton ha quindi completato il lavoro, riuscendo a individuare la regione di accelerazione delle particelle nel getto di raggi X che parte dalla testa di W50, a circa 100 anni luce di distanza dal microquasar. Nella figura questa regione si trova sulla sinistra di Ss 433, dove cominciano i colori magenta e azzurro, e si estende per circa 300 anni luce. Gli scienziati pensano che le particelle vengano accelerate a energie molto elevate nella testa del Lamantino attraverso un insolito processo di accelerazione, reso possibile anche dalle onde d’urto nelle nubi di gas in espansione e dai campi magnetici potenziati in prossimità del buco nero.

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