Buchi Neri Nutriti dai Campi Magnetici

19 Mar 2022 Buchi Neri Nutriti dai Campi Magnetici

Nuove dati dell’osservatorio SOFIA confermano che immensi campi magnetici contribuiscono ad alimentare con gas e polveri i buchi neri giganti nel cuore delle galassie. Studiando la regione centrale della galassia a spirale NGC 1097, i ricercatori hanno scoperto che le linee di campo magnetico globale su vasta scala seguono la forma dei bracci a spirale della galassia, incanalando massa verso le sue regioni interne fino al buco nero centrale, che in questo modo può placare il suo insaziabile appetito con nuovi bocconi di materiale galattico.

Da tempo gli astronomi ipotizzano che i campi magnetici galattici siano sufficientemente potenti da regolare la formazione stellare e persino guidare il gas della galassia verso il buco nero supermassiccio centrale. I campi magnetici cosmici sono notoriamente difficili da studiare, ma lo strumento High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus (HAWC+) a bordo dello Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) utilizza il lontano infrarosso per osservare i grani di polveri che si allineano perpendicolarmente alle linee di campo magnetico. Dai risultati ottenuti, gli astronomi possono dedurre forma e direzione dei campi magnetici, altrimenti invisibili. Abbiamo un’idea piuttosto chiara del modo in cui la gravità influisce sulle strutture galattiche, ma stiamo appena imparando a conoscere il ruolo svolto dai campi magnetici. In teoria, il campo magnetico di una galassia influenza la cinematica globale del gas, modificando la curva di rotazione e la distribuzione delle dense nubi gassose.

Nell’immagine i flussi gassosi al di fuori e all’interno dell’anello starburst della galassia NGC 1097 seguono il campo magnetico, alimentando con nuovo materiale galattico il buco nero supermassiccio Credit: NGC 1097: ESO/Prieto et al.

Ora nuove osservazioni di SOFIA confermano che i campi magnetici galattici contribuiscono ad alimentare i buchi neri centrali con gas e polveri appartenenti alla galassia. Mappando la forma dei campi magnetici nella regione centrale della galassia a spirale NGC 1097, i ricercatori hanno scoperto che i campi magnetici possono permettere al materiale di dirigersi verso il buco nero supermassiccio nel cuore della galassia. “Possiamo, per la prima volta, analizzare l’effetto nei flussi di gas verso le regioni centrali in cui si formano stelle, utilizzando SOFIA, e verso il vero e proprio centro galattico utilizzando osservazioni polarimetriche in banda radio”, afferma Enrique Lopez-Rodriguez, a guida dello studio. NGC 1097, situata a 50 milioni di anni luce da noi, è caratterizzata da una regione di intensa formazione stellare nei pressi del suo centro, una zona nota come anello starburst che circonda un buco nero gigante con massa un centinaio di milioni di volte quella solare. Il team ha utilizzato SOFIA per sondare le dense regioni di materiale che si raccoglie nell’anello. Questi dati sono stati integrati con osservazioni polarimetriche in banda radio nel cuore dell’anello starburst.

I ricercatori hanno scoperto una differenza sorprendente nella morfologia dei campi magnetici tra le due regioni. I dati di SOFIA dimostrano che il campo magnetico guida la materia nell’anello, mentre le osservazioni radio provano che un campo magnetico di forma differente spiraleggia verso il centro della galassia, alimentando il buco nero supermassiccio. Nonostante questa dissonanza, i due campi magnetici non sono disconnessi. Presi insieme, i campi magnetici globali su vasta scala seguono la forma dei bracci a spirale di NGC 1097, incanalando materiale dai bracci all’anello starburst fino alle sue regioni interne, e dell’anello giù in fondo fino al buco nero centrale, che in questo modo può divorare nuovo materiale. Lo studio dimostra che non è soltanto la gravità a contribuire all’alimentazione dei buchi neri giganti nel cuore delle galassie, ma che giocano un ruolo fondamentale anche i campi magnetici. I risultati possono rivelarsi di notevole importanza per comprendere meglio l’evoluzione e il destino finale delle galassie.

Nell’immagine la galassia NGC 1097
Credit: ESO/R. Gendler

https://newsroom.usra.edu/how-magnetic-fields-help-feed-a-supermassive-black-hole/

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