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-Astronomia- Nel cuore del buco nero!
I buchi neri non si erano mai visti così bene. Su Science di questa settimana, Paola Grandi dell'Istituto di astrofisica spaziale e fisica cosmica di Bologna e Giorgio Palumbo dell'Università della stessa città presentano i risultati di uno studio in cui l'emissione di energia di un nucleo galattico attivo viene analizzata con un livello di dettaglio finora mai raggiunto. Permettendo di trarre importanti conclusioni sulla struttura di questi oggetti e le loro proprietà fisiche.
I nuclei galattici attivi, posti al centro delle galassie e al cui interno si ritiene si trovi un buco nero, sono gli oggetti più luminosi dell'Universo, e si dividono in due grandi tipologie. "Ci sono quelli che non emettono energia nella banda radio, detti radio-quieti, e quelli che invece lo fanno, detti radio-loud", spiega Paola Grandi. In questo secondo tipo di oggetti, si ritiene che l'emissione radio sia dovuta a getti di materia in forma di plasma, che fuoriescono dal nucleo a velocità prossime a quelle della luce. Il modello teorico prevede che in questi oggetti sia presente anche un disco di accrescimento che attira materia attorno al buco nero. Ma il problema è distinguere i due tipi di emissione di energia, quello proveniente dal disco e quello dei getti, per comprendere la struttura del buco nero. Infatti, negli oggetti "radio-loud" se i getti puntano verso l'osservatore finiscono per "accecarlo", impedendo di studiare il resto dell'oggetto.
Grandi e Palumbo si sono concentrati su uno degli oggetti "radio-loud" più studiati perché particolarmente brillante, 3C 273, che emette nella banda radio, nella luce visibile e nella banda X. L'emissione nella banda X, che non viene assorbita dalla materia posta tra l'oggetto e noi, è però quella più adatta per studiare i meccanismi all'interno dei buchi neri. I due ricercatori hanno analizzato proprio i dati raccolti da un satellite predisposto per l'osservazione dei raggi X, il glorioso satellite italo-olandese Beppo-SAX.
"Analizzando i dati d'archivio relativi a molti anni di osservazione di 3C 273 con Beppo SAX, siamo riusciti per la prima volta a separare, nello spettro di quest'oggetto, l'emissione del disco di accrescimento da quella dei getti di plasma" continua Grandi. Questo ha permesso di chiarire la struttura interna dell'oggetto, al cui centro si trova un buco nero, con una massa che è più di cento volte quella del Sole e un raggio pari a circa 100 volte la distanza Terra-Sole. Il buco nero attrae materia dai dintorni e la raccoglie in un disco rotante. La cosa interessante è che l'emissione nella banda X di questo disco, e soprattutto il contributo delle due diverse emissioni, varia di anno in anno. I due ricercatori hanno interpretato i risultati come la prova che 3C 273 ingurgita materia attraverso il disco, poi periodicamente rallenta questo processo, come se stesse soffocando, e in queste fasi diventa predominante l'emissione di energia del getto. Quando il disco ricomincia ad attrarre materia, ritorna a essere più brillante e a sovrastare l'energia emessa dal getto.
La ricerca è stata svolta in economia, lavorando su dati di archivio ("è difficile fare altrimenti con gli attuali finanziamenti assegnati alla ricerca pura nel nostro Paese, e riuscire comunque ad arrivare su Science è un risultato che non può che far piacere" nota Grandi). Si tratta inoltre dell'ennesimo "regalo" di BeppoSAX, missione italiana che dal 1996 fornisce preziosissimi dati osservativi alla comunità astrofisica. "Come tutti gli astrofisici italiani della mia generazione amo molto BeppoSAX, è stato fondamentale per chi ha fatto ricerca nel nostro paese negli ultimi anni. Nei prossimi anni però, dovremo contare sempre di più anche su altri satelliti più recenti, come Chandra della Nasa" conclude Grandi.
I nuclei galattici attivi, posti al centro delle galassie e al cui interno si ritiene si trovi un buco nero, sono gli oggetti più luminosi dell'Universo, e si dividono in due grandi tipologie. "Ci sono quelli che non emettono energia nella banda radio, detti radio-quieti, e quelli che invece lo fanno, detti radio-loud", spiega Paola Grandi. In questo secondo tipo di oggetti, si ritiene che l'emissione radio sia dovuta a getti di materia in forma di plasma, che fuoriescono dal nucleo a velocità prossime a quelle della luce. Il modello teorico prevede che in questi oggetti sia presente anche un disco di accrescimento che attira materia attorno al buco nero. Ma il problema è distinguere i due tipi di emissione di energia, quello proveniente dal disco e quello dei getti, per comprendere la struttura del buco nero. Infatti, negli oggetti "radio-loud" se i getti puntano verso l'osservatore finiscono per "accecarlo", impedendo di studiare il resto dell'oggetto.
Grandi e Palumbo si sono concentrati su uno degli oggetti "radio-loud" più studiati perché particolarmente brillante, 3C 273, che emette nella banda radio, nella luce visibile e nella banda X. L'emissione nella banda X, che non viene assorbita dalla materia posta tra l'oggetto e noi, è però quella più adatta per studiare i meccanismi all'interno dei buchi neri. I due ricercatori hanno analizzato proprio i dati raccolti da un satellite predisposto per l'osservazione dei raggi X, il glorioso satellite italo-olandese Beppo-SAX.
"Analizzando i dati d'archivio relativi a molti anni di osservazione di 3C 273 con Beppo SAX, siamo riusciti per la prima volta a separare, nello spettro di quest'oggetto, l'emissione del disco di accrescimento da quella dei getti di plasma" continua Grandi. Questo ha permesso di chiarire la struttura interna dell'oggetto, al cui centro si trova un buco nero, con una massa che è più di cento volte quella del Sole e un raggio pari a circa 100 volte la distanza Terra-Sole. Il buco nero attrae materia dai dintorni e la raccoglie in un disco rotante. La cosa interessante è che l'emissione nella banda X di questo disco, e soprattutto il contributo delle due diverse emissioni, varia di anno in anno. I due ricercatori hanno interpretato i risultati come la prova che 3C 273 ingurgita materia attraverso il disco, poi periodicamente rallenta questo processo, come se stesse soffocando, e in queste fasi diventa predominante l'emissione di energia del getto. Quando il disco ricomincia ad attrarre materia, ritorna a essere più brillante e a sovrastare l'energia emessa dal getto.
La ricerca è stata svolta in economia, lavorando su dati di archivio ("è difficile fare altrimenti con gli attuali finanziamenti assegnati alla ricerca pura nel nostro Paese, e riuscire comunque ad arrivare su Science è un risultato che non può che far piacere" nota Grandi). Si tratta inoltre dell'ennesimo "regalo" di BeppoSAX, missione italiana che dal 1996 fornisce preziosissimi dati osservativi alla comunità astrofisica. "Come tutti gli astrofisici italiani della mia generazione amo molto BeppoSAX, è stato fondamentale per chi ha fatto ricerca nel nostro paese negli ultimi anni. Nei prossimi anni però, dovremo contare sempre di più anche su altri satelliti più recenti, come Chandra della Nasa" conclude Grandi.
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