Il gruppo di radiotelescopi ha avvistato un quasar, distante 7,5 miliardi di anni luce.
La collaborazione di esperti e strumentazioni di tutto il mondo che ci ha fornito non una ma due immagini di buchi neri supermassicci ha ora scrutato una delle luci più brillanti dell’Universo. L’Event Horizon Telescope (EHT), un array di telescopi che comprende antenne radio in tutto il mondo, ha studiato un lontano quasar chiamato NRAO 530, la cui luce ha viaggiato per 7,5 miliardi di anni per raggiungerci. I dati risultanti ci mostrano il cuore del quasar con dettagli incredibili e, dicono gli astronomi, ci aiuteranno a comprendere la complessa fisica di questi incredibili oggetti e come generano una luce così ardente. I quasar – un termine che è l’abbreviazione di “sorgenti radio quasi stellari” – sono un tipo di galassia probabilmente alimentata da un buco nero supermassiccio molto attivo al centro. Ciò significa che il buco nero è circondato da materiale che sta cadendo su di esso a una velocità estrema. Non sono i buchi neri ad emettere luce, ma il materiale intorno. In pratica la gravità e l’attrito fanno sì che il materiale si riscaldi e divampi mentre circonda il buco nero come l’acqua in uno scarico. Ma non è tutto. Non tutto il materiale cade sul buco nero. Parte di essa viene incanalata e accelerata lungo le linee del campo magnetico appena fuori dall’orizzonte degli eventi, il “punto di non ritorno“, oltre il quale nemmeno la luce può raggiungere la velocità di fuga. Quando questo materiale raggiunge i poli, viene lanciato nello spazio sotto forma di potenti getti di plasma, viaggiando a velocità una percentuale significativa della velocità della luce.
Anche questi sottili getti collimati brillano intensamente, ma non sappiamo appieno come nascano e come vengano alimentati dai campi magnetici. Come detto, per osservare un oggetto così distante è necessari non un singolo strumento o array, ma una collaborazione di strutture di radiotelescopi in tutto il mondo che, insieme, formano un radiotelescopio delle dimensioni della Terra. E fu un radiotelescopio di queste proporzioni, nel 2019, a regalare all’umanità la prima immagine in assoluto dell’orizzonte degli eventi di un buco nero, il cuore di una galassia chiamata M87 a 55 milioni di anni luce di distanza. L’anno scorso lo stesso strumento ha fornito un’immagine del buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, la Via Lattea, Sagittarius A* . Entrambe le immagini hanno richiesto anni di lavoro. Le osservazioni della NRAO 530 sono effettivamente avvenute nell’aprile 2017; il team internazionale lo ha utilizzato come target di calibrazione per acquisire immagini di Sgr A*. Questo quasar è un obiettivo di calibrazione popolare per il centro della Via Lattea, poiché i due oggetti appaiono abbastanza vicini tra loro nel cielo. Sono queste le osservazioni che un team, guidato dagli astronomi Svetlana Jorstad della Boston University e Maciek Wielgus del Max Planck Institute for Radio Astronomy in Germania, ha utilizzato per scrutare nel cuore di NRAO 530. Attraverso una così vasta distanza nel tempo e nello spazio, i ricercatori sono stati in grado di osservare il cuore del quasar con dettagli senza precedenti. “La luce che vediamo ha viaggiato verso la Terra per 7,5 miliardi di anni attraverso l’Universo in espansione, ma con la potenza dell’EHT vediamo i dettagli della struttura della sorgente su una scala piccola quanto un singolo anno luce“, ha spiegato Wielgus. NRAO 530 è un raro tipo di quasar noto come quasar “variabile otticamente violento”, ed è noto per avere un getto potente e altamente relativistico. È anche classificato come un blazar; è un blazar orientato in modo tale che il getto sia puntato direttamente o quasi direttamente su di noi. I blazar non rappresentano un pericolo, ma possono essere piuttosto difficili da studiare, come scrutare un raggio laser lineare. Le immagini EHT mostrano una caratteristica luminosa all’estremità meridionale del getto; i ricercatori ritengono che questo sia il “nucleo” radio, il punto in cui il getto viene lanciato a una specifica lunghezza d’onda della luce. Questo nucleo ha due componenti, che non possono essere visti a lunghezze d’onda maggiori della luce, ma sono chiaramente visibili nelle osservazioni EHT. Dalle loro osservazioni, il team è stato in grado di determinare la polarizzazione della luce emessa da diverse parti della struttura. Questo si riferisce all’orientamento delle oscillazioni della luce, che può essere influenzata dai campi magnetici che attraversa. Ciò ha permesso al team di mappare i campi magnetici nel getto, trovando prove che il campo magnetico ha una struttura elicoidale. “La caratteristica più esterna ha un grado particolarmente elevato di polarizzazione lineare, indicativo di un campo magnetico molto ben ordinato“, dice Jorstad. Ad oggi, NRAO 530 è l’oggetto più distante studiato dall’EHT e i risultati mostrano risultati promettenti per studi futuri su oggetti distanti, nonché studi più dettagliati su blazar e quasar.
