I getti che fuoriescono da un enorme buco nero sono più grandi di quanto si pensasse teoricamente possibile e potrebbero cambiare le idee su come si sono sviluppate le galassie.
Questa coppia è la più lunga e quindi più potente che abbiamo trovato finora, con una lunghezza combinata di 23 milioni di anni luce, più di 10 volte la distanza tra la Via Lattea e la Galassia di Andromeda.
Il buco nero supermassiccio (SMBH) responsabile di questi getti epici è senza dubbio immenso, ma più sorprendentemente, lo stiamo vedendo com’era 7,5 miliardi di anni fa, cioè quando l’universo era poco meno della metà della sua età attuale.
Qualcosa di così epico ha bisogno di un soprannome e gli astronomi che l’hanno trovato l’hanno chiamato Porphyrion, come un gigante della mitologia greca, seguendo il modello di chiamare i precedenti getti record Alcyoneus.
Porphyrion è il 40 percento più grande del suo compagno gigante, che precedentemente si pensava rappresentasse un massimo teorico.
Questa coppia non è solo delle dimensioni di un sistema solare o di una Via Lattea; stiamo parlando di un totale di 140 diametri della Via Lattea, ha detto il dottor Martijn Oei del Caltech in una dichiarazione.
La Via Lattea sarebbe solo un piccolo puntino in queste due gigantesche eruzioni.
Le galassie si formano su quella che è conosciuta come la “rete cosmica”, filamenti di materiale più concentrato rispetto al resto dell’universo.
Quando l’universo era più piccolo, i filamenti della rete erano più corti e più densi rispetto ad oggi.
Questi getti potrebbero quasi attraversare uno dei vuoti cosmici all’interno della rete in quel periodo.
Gli astronomi credono che le galassie e i loro buchi neri centrali coevolvano, e un aspetto chiave di questo è che i getti possono diffondere enormi quantità di energia che influenzano la crescita delle galassie ospiti e delle altre galassie vicine, ha detto il professor George Djorgovski del Caltech.
Questa scoperta mostra che i loro effetti possono estendersi molto più lontano di quanto pensassimo.
Anche se il team che ha fatto la scoperta è convinto che i getti come questi influenzino le galassie che incontrano, non sanno esattamente come.
Oei vuole esplorare fino a che punto magnetizzano la rete, ad esempio.
Una singola coppia di getti potrebbe influenzare decine di galassie intorno a loro, ma questo è ancora minimo tra le miliardi di galassie.
Tuttavia, mentre Porphyrion è stupefacente per le sue dimensioni, è stato trovato nel corso di un sondaggio che ha rivelato che i getti potenti sono molto più comuni di quanto si sospettasse.
Condotta utilizzando il radiotelescopio Low Frequency Array (LOFAR), il progetto ha già trovato 11.000 di questi giganteschi getti e non è ancora finito.
Il numero, così come le dimensioni dell’esempio più grande, ha sorpreso coloro che conducono la ricerca.
I giganteschi getti erano conosciuti prima che iniziassimo la campagna, ma non avevamo idea che ce ne sarebbero stati così tanti, ha detto il professor Martin Hardcastle dell’Università di Hertfordshire.
Quando il materiale inizia a spiraleggiare in un buco nero, l’energia generata deve andare da qualche parte ed è rilasciata attraverso una combinazione di radiazioni e getti che accelerano particelle vicino alla velocità della luce.
Abbiamo visto dischi di accrescimento ardenti da giganteschi buchi neri dell’era in cui ora stiamo vedendo Porphyrion, e molto più indietro, ma i giganteschi getti sono un’altra questione.
Fino ad ora, questi sistemi di getti giganteschi sembravano essere un fenomeno dell’universo recente, ha detto Oei.
Se i getti lontani come questi possono raggiungere la scala della rete cosmica, allora ogni luogo dell’universo potrebbe essere stato influenzato dall’attività dei buchi neri in qualche momento del tempo cosmico.
Tuttavia, il sondaggio LOFAR ha mostrato che questa storia di evoluzione dalla modalità radiativa alla modalità a getto mentre l’universo invecchiava ha bisogno di una riconsiderazione.
Mentre la maggior parte dei migliaia di nuovi getti scoperti sono solo linee in un database, qualcosa di epico come Porphyrion ha richiesto molta più attenzione.
Sono stati utilizzati due radiotelescopi con capacità diverse da LOFAR per identificare da quale delle due possibili galassie provenisse Porphyrion.
Non sorprendentemente, la galassia è anch’essa un gigante, con una massa stimata 10 volte quella della Via Lattea.
Considerando come la nostra stessa galassia sia cresciuta nel frattempo consumando raccolte stellari più piccole, le differenze tra le due a un’età comparabile sono ancora maggiori.
Più sorprendentemente, però, questo lavoro ha mostrato che il buco nero di Porphyrion sta anche irradiando fortemente, rendendo il suo rilascio totale di energia ancora più epico di quanto rivelassero le osservazioni iniziali.
La dimostrazione di Porphyrion che i buchi neri che irraggiano fortemente possono anche produrre potenti getti solleva l’ovvia domanda su quanto comune sia questo.
Potremmo essere di fronte alla punta dell’iceberg, ha detto Oei.
Il nostro sondaggio LOFAR ha coperto solo il 15 percento del cielo.
E la maggior parte di questi giganteschi getti sono probabilmente difficili da individuare, quindi crediamo che ce ne siano molti altri là fuori.
Fortunatamente, ora abbiamo molti altri getti lontani da esplorare per vedere quanti di essi stanno irradiando fortemente.
Un prossimo articolo annuncia 8.000 di essi.
Anche se l’apprendimento automatico aiuta a identificare i candidati per questi getti nelle immagini radio, questo è un settore in cui l’occhio umano, anche quello degli amatori, non è ancora stato eguagliato, quindi i cittadini scienziati hanno fornito una fase cruciale nell’identificare gli oggetti.
Per produrre getti come quelli di Porphyrion non è sufficiente avere un SMBH molto grande e voracemente alimentato.
Deve anche essere stabile, in modo che i getti continuino a puntare nella stessa direzione e non abbiano forze intorno a loro per distorcere i flussi.
Hardcastle pensa che tale stabilità debba essere durata un miliardo di anni, anche se come è stata mantenuta è un’altra cosa che il team desidera esplorare.
Se la dimensione di Porphyrion non vi ha ancora impressionato abbastanza, sappiate che i 23 milioni di anni luce sono un minimo: a seconda di come è inclinato rispetto a noi, potrebbe essere notevolmente più lungo.
Lo studio che descrive Porphyrion è pubblicato su Nature.
Lo studio sui 8.000 nuovi sistemi di getti sarà pubblicato su Astronomy & Astrophysics (preprint su arXiv.org).
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