La Regina di Tutte le Galassie

17 Feb 2022 La Regina di Tutte le Galassie

Un team di astronomi riferisce di aver scoperto a circa 3 miliardi di anni luce da noi una radiogalassia assolutamente colossale. Alcyoneus è un mostro galattico che si estende per ben 16,3 milioni di anni luce, oltre un centinaio di volte la Via Lattea. In effetti, nel cuore della galassia un buco nero gigante divora attivamente materiale, rilasciando dai suoi dintorni immense quantità di energia focalizzata in due getti di plasma iperveloci. Questo violento processo provoca la formazione di strutture brillanti in banda radio fino a distanze sorprendenti.

Alcyoneus è una radiogalassia gigante. L’intensa emissione di onde radio delle radiogalassie è dovuta alla presenza di un buco nero supermassiccio centrale, con massa milioni o miliardi di volte quella del Sole. Gas e polveri si raccolgono in un disco di accrescimento attorno all’oscuro oggetto e vengono progressivamente inghiottiti. L’energia generata nel corso di questo processo porta alla formazione di getti gemelli di materiale surriscaldato, che si dipartono dai poli del buco nero viaggiando in opposte direzioni, a velocità prossime a quella della luce.

Nell’immagine i lobi radio di Alcyoneus Credit Oei et al., arXiv, 2022

Man mano che i getti attraversano la galassia generano lobi di emissione radio, interagendo con il gas nel mezzo interstellare. Le radiogalassie sono piuttosto comuni nell’Universo, ma soltanto poche centinaia di esse, le radiogalassie giganti, sfoggiano getti radio che si allungano nello spazio per oltre 2 milioni di anni luce. Non è ancora chiaro il meccanismo che porta i lobi radio ad estendersi fino a distanze così immense. Secondo Martijn Oei del Leiden Observatory nei Paesi Bassi, a guida dello studio in via di pubblicazione su Astronomy & Astrophysics, le radiogalassie più grandi sono sistemi ottimali per studiare i processi che guidano la formazione di queste strutture estreme.

Il team ha analizzato dati del LOw Frequency ARray (LOFAR), una rete interferometrica formata da circa 20.000 antenne radio distribuite in Europa, e li ha processati per rimuovere sorgenti radio compatte che potrebbero interferire con la rilevazione di lobi radio diffusi. Le immagini risultanti rappresentano la ricerca più approfondita mai condotta dei lobi radio di galassie giganti e hanno permesso ai ricercatori di scoprire la colossale Alcyoneus, così chiamata dal nome di un gigante della mitologia greca, a pochi miliardi di anni luce da noi. “Abbiamo scoperto quella che in prospettiva è la più grande struttura conosciuta composta da una singola galassia, un’immensa radiogalassia, con una lunghezza propria di almeno 5,04 ± 0.05 megaparsec”, spiegano gli scienziati.

Una volta misurati i lobi radio, il team ha utilizzato la Sloan Digital Sky Survey per studiare la galassia, scoprendo che si tratta di una galassia ellittica piuttosto normale, incorporata in un filamento della rete cosmica universale. Sembra che contenga circa 240 miliardi di volte la massa del Sole e che nel suo cuore si annidi un buco nero supermassiccio da 400 milioni di masse solari. Entrambe queste caratteristiche non sono particolarmente straordinarie, anzi si collocano al limite inferiore delle proprietà delle radiogalassie giganti, che possono avere massa e dimensioni del buco nero centrale molto più imponenti.

“Al di là delle caratteristiche geometriche, Alcyoneus e il suo buco nero sono stranamente ordinari: la densità di luminosità totale a bassa frequenza, la massa stellare e la massa del buco nero supermassiccio sono inferiori, anche se simili, a quelle della media delle radiogalassie”, spiegano i ricercatori. Probabilmente Alcyoneus si trova in una regione di spazio caratterizzata da una densità di materia inferiore alla media, che potrebbe spiegare la sua notevole espansione, oppure l’interazione con la rete cosmica ha giocato un ruolo nella crescita straordinaria dell’oggetto. Qualunque sia il motivo alla base della sua immensa dimensione, Alcyoneus sta diventando sempre più grande, laggiù nell’oscurità cosmica.

Nell’immagine, combinata dai dati del telescopio Hubble e del Very Large Array, gli immensi getti di onde radio emessi dai dintorni del buco nero supermassiccio al centro della galassia ellittica Hercules A
Credit: NASA, ESA, S. Baum and C. O’Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

https://www.sciencealert.com/at-over-16-million-light-years-across-this-is-the-biggest-galaxy-ever-discovered

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