Dynamics and geometry of the inner sub-parsec-scale jet in 3C 279 observed with the Event Horizon Telescope
Le osservazioni dell'Event Horizon Telescope del blazar 3C 279 rivelano un nucleo compatto, intrinsecamente ortogonale, con velocità ultra-relativistiche e basse temperature di brillanza, indicando che il getto interno si piega bruscamente verso l'osservatore su scale sub-parsec, sebbene i dati attuali rimangano insufficienti per individuare il meccanismo fisico specifico che guida tale geometria.
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Immaginate l'universo come un gigantesco oceano cosmico e, disseminati in esso, dei fari che non si limitano a emettere luce, ma sparano potenti fasci di energia superveloci. Questi sono chiamati "getti" e vengono lanciati da buchi neri supermassicci — gli ultimati aspirapolvere cosmici situati al centro delle galassie. Per decenni, gli astronomi hanno cercato di capire esattamente come questi buchi neri accendano i loro getti, come li mantengano dritti e perché a volte oscillino o si pieghino. È come cercare di capire come un tubo da giardino spruzzi l'acqua quando l'ugello è collegato a un motore invisibile che ruota. La questione è importante perché questi getti trasportano enormi quantità di energia attraverso l'universo, plasmando il modo in cui le galassie crescono ed evolvono. Per vedere l'inizio di questi getti, proprio dove lasciano il buco nero, abbiamo bisogno di un telescopio così potente da poter vedere una moneta sulla Luna dalla Terra. Questo è l'Event Horizon Telescope (EHT): un team globale di radiotelescopi che lavorano insieme per creare un telescopio virtuale grande quanto il nostro pianeta.
Ora, facciamo uno zoom su un famoso faro cosmico chiamato 3C 279. In questo nuovo studio, il team dell'EHT ha osservato con estrema nitidezza la base stessa del getto di 3C 279 nel 2021. Ciò che hanno scoperto è stato una sorpresa. Invece di un fascio dritto che scaturisce come un laser, la parte interna del getto appare come un tagliolino piegato a forma di uncino. È quasi perpendicolare alla direzione in cui il getto si muove più lontano, come se il getto avesse improvvisamente deciso di fare una curva stretta proprio alla sorgente. Il team ha utilizzato tre diversi metodi di "imaging" al computer per ricostruire l'immagine, e tutti e tre concordavano su questa strana forma curva. Non è un errore; è reale.
Gli scienziati hanno misurato quanto velocemente si muovono i nodi luminosi di energia all'interno di questo getto curvo. Hanno scoperto che alcune parti sfrecciano a velocità che sembrano essere 10 volte superiori alla velocità della luce (un trucco di prospettiva chiamato "velocità apparente" perché il getto è puntato quasi direttamente verso di noi). Questo ci dice che il getto si muove incredibilmente velocemente, con un "fattore Lorentz bulk" (un modo elegante per dire quanto sia veloce rispetto alla velocità della luce) di almeno 10,3. Poiché il getto si muove così velocemente e punta quasi direttamente verso la Terra, la luce diventa luminosissima, come un faro che ti brilla dritto negli occhi.
Ma ecco il grande mistero: perché il gett è piegato? Il documento suggerisce alcune possibilità. Forse il getto sta scontrandosi con il gas intorno al buco nero, come un tubo che colpisce un muro. Forse oscilla a causa di forze magnetiche che scattano e si riconnettono vicino al buco nero. O, forse, il buco nero stesso fa parte di una coppia, e la danza tra due buchi neri sta facendo precessare il getto, ovvero farlo oscillare, come un trottola. Gli autori avvertono con cautela che non hanno ancora dimostrato quale sia la causa. Escludono esplicitamente l'idea che questa forma curva sia solo un errore nelle loro immagini o un glitch temporaneo. Notano anche che, sebbene alcuni pensino che un sistema di buchi neri binari possa essere la causa, non ci sono ancora prove sufficienti per affermarlo con certezza.
Il team ha anche osservato come il getto sia cambiato nel corso degli anni. Confrontando le foto del 2021 con quelle più vecchie del 2011 e del 2017, hanno visto che la forma e la direzione del getto sono cambiate. È come guardare un video in time-lapse di un fiume che cambia il suo corso. Ciò suggerisce che il getto è dinamico e vivo, costantemente in fase di riorganizzazione su scale di appena pochi giorni-luce. Il documento conclude che, sebbene abbiamo una nuova e splendida immagine di questo getto curvo e superveloce, dobbiamo continuare a osservarlo per molti altri anni per risolvere finalmente l'enigma di ciò che lo piega. Per ora, sappiamo che il getto è una cosa selvaggia, veloce e contorta, e l'EHT ci ha offerto la nostra migliore visione finora della sua pista da ballo caotica.
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