A 93 milioni di anni luce da noi, al centro della galassia NGC 2663 si trova un buco nero supermassiccio con uno dei più grandi getti relativistici mai osservati. L’hanno rilevato i ricercatori della Western Sydney University utilizzando l’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) del CSIRO, una rete di 36 antenne collegate a formare un grande radiotelescopio, precursore di SKA.

Esteso per oltre un milione di anni luce da un capo all’altro, ovvero circa 50 volte più della galassia a cui appartiene, il getto si allontana dal buco nero con un’energia enorme e quasi alla velocità della luce. Sebbene gli astronomi abbiano già trovato getti di questo tipo in passato, le dimensioni immense e la relativa vicinanza di NGC2663 lo rendono tra i più importanti per studiare questo tipo di fenomeno.

Osservando NGC 2663 e raccogliendone la radiazione con un normale telescopio, si vede la forma ovale di una tipica galassia ellittica, con un numero di stelle circa dieci volte superiore a quello della nostra Via Lattea. La precisione e la potenza di ASKAP hanno permesso invece di vedere “da vicino” (astronomicamente parlando) il suo getto extragalattico.

Il confronto con un motore a reazione

La ricerca, condotta dal dottorando Velibor Velović della Western Sydney University, prova che la materia presente tra le galassie, ovvero il mezzo intergalattico, respinge i lati del getto. Questo processo è analogo a quello osservato nei motori a reazione: quando il pennacchio di scarico attraversa l’atmosfera, viene spinto lateralmente dalla pressione ambientale. Questo fa sì che il getto si espanda e si contragga, pulsando durante il viaggio e formando delle onde stazionarie in serie dette dischi o diamanti di Mach (shock diamonds in inglese). I dischi sono generati dall’efflusso di gas e sono visibili a causa delle brusche variazioni della densità e della pressione causate dalle onde d’urto.

L’immagine sottostante mostra il confronto tra il getto in NGC 2663 (in alto) e un motore a reazione (in basso). Si notano dei punti luminosi regolari nell’immagine del getto, corrispondenti ai diamanti di Mach di un sistema a propulsione aerospaziale. Man mano che il flusso si comprime, la sua luminosità aumenta.

Un getto osservato su scale mai viste

I diamanti di Mach sono stati osservati in passato anche in getti non extragalattici e meno lunghi, al più grandi come galassie. Alcuni di essi impattano contro dense nubi di gas, illuminandole mentre le attraversavano. Ma la costrizione laterale dei getti, descritta nel confronto con il motore a reazione nel paragrafo precedente, è un effetto più difficile da osservare, soprattutto su scale così grandi.

L’esempio del getto in NGC 2663 ci dice che c’è abbastanza materia nello spazio che circonda la galassia da spingere contro i lati del getto. A sua volta, il getto riscalda e pressurizza la materia. Si tratta di una sorta di ciclo di feedback: la materia intergalattica alimenta una galassia, la galassia crea un buco nero, il buco nero lancia il getto, il getto rallenta l’apporto di materia intergalattica alle galassie.

Il futuro con ASKAP

Getti relativistici come quello di NGC 2663 influenzano il modo in cui il gas si forma nelle galassie durante l’evoluzione dell’Universo. “È emozionante vedere un’illustrazione così diretta di questa interazione” ha affermato Velović.

ASKAP sta conducendo l’indagine EMU (Evolutionary Map of the Universe), nel radio, che osserverà l’intero cielo meridionale e si estende estenderà a Nord fino a +30 gradi di declinazione. Gli scienziati sono fiduciosi che al notevole getto radio di NGC 2663 si aggiungeranno presto molte altre scoperte. In questo modo riusciremo a capire meglio come i buchi neri plasmino le galassie che si formano intorno a loro.

Lo studio sarà pubblicato in un articolo sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ed è disponibile qui in versione pre-print.

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