M87, ecco com’è il campo magnetico di un buco nero supermassiccio

Scienza
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La prima immagine dell’ombra di un buco nero è diventata ancora più interessante. La collaborazione Event Horizon Telescope (EHT) ha rilasciato la prima immagine diretta di un buco nero nel 2019 e, sebbene l’immagine da sola fosse impressionante, non era come alcuni avevano sperato.

Ora, i ricercatori hanno aggiunto la luce polarizzata all’immagine, dandoci un’idea di come i campi magnetici attorno a un buco nero supermassiccio creano potenti getti di materia.

Non c’erano molte informazioni sulla fisica effettiva del gas attorno al buco nero. Guardarlo alla luce polarizzata ci ha fornito informazioni sul campo magnetico del buco nero”, afferma Sara Issaoun, membro del team EHT presso la Radboud University nei Paesi Bassi.

L’EHT utilizza una rete di otto telescopi in tutto il mondo per trasformare la Terra in un radiotelescopio gigante, che ha consentito una visione senza precedenti del buco nero supermassiccio al centro della galassia M87, a 55 milioni di anni luce di distanza.

Il campo magnetico del buco nero supermassiccio

Utilizzando misurazioni della luce polarizzata vicino al buco nero M87, il team EHT ha scoperto che la forza del campo magnetico è fino a circa 50 volte la forza del campo magnetico terrestre misurato ai poli del pianeta, dove è più forte.

“La luce polarizzata ha questi picchi curvi come una spirale”, dice Issaoun. “Questo ci dice che il campo magnetico attorno al buco nero è ordinato, e questo è molto importante perché solo un campo magnetico ordinato può lanciare getti; un campo magnetico codificato non può farlo”.

Alcuni buchi neri, compreso quello in M87, emettono enormi getti di materia, ma come esattamente lo facciano è stato a lungo un mistero. I ricercatori pensano che i getti siano lanciati e modellati da campi magnetici, ma le prove sono limitate.

Questo processo del getto è assolutamente sorprendente: qualcosa delle dimensioni del nostro sistema solare può sparare un getto che attraversa intere galassie e persino i quartieri delle galassie”, dice Issaoun. “Ora stiamo davvero vedendo il campo magnetico vicino al buco nero per la prima volta, e questo lo collega al getto, che è il processo più potente dell’universo.

Misurazione del campo e possibili funzionamenti del buco nero

La misurazione del campo magnetico di questo buco nero con luce polarizzata ha permesso ai ricercatori di ridurre in modo significativo il numero di possibilità di funzionamento del buco nero e del suo getto .

Hanno confrontato le osservazioni con simulazioni di 120 diversi modelli teorici e solo 15 dei modelli si adattano a ciò che vediamo effettivamente.

In tutti e 15 i modelli, i campi magnetici del buco nero sono relativamente forti e allontanano la materia dal buco nero stesso, facendola morire di fame a favore del lancio del materiale nel getto.

Non è ancora chiaro se le possibilità siano ridotte in modo simile per tutti i buchi neri supermassicci o se sia specifico per questo in particolare.

“Molto di ciò che dobbiamo fare nei prossimi anni è capire quali lezioni possiamo trarre da questo anche ad altre fonti”, afferma Andrew Chael, un membro del team EHT presso la Princeton University.

Finora, sembra che tutti i buchi neri con getti potenti si comportino probabilmente come quello in M87, dice. L’aggiunta di pochi altri telescopi all’array EHT – cosa che i ricercatori hanno già in programma di fare – potrebbe aiutare a capire esattamente come il buco nero sta lanciando il suo getto.

(articolo tradotto da New Scientist. Foto: EHT/ESO)

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