Ilaria Rosella Pagliaro Gli astronomi hanno individuato la coppia di getti di buchi neri più grande mai osservata, soprannominata Porphyrion: questi colossali getti, con una lunghezza totale di 23 milioni di anni luce, risalgono a un’epoca in cui l’universo aveva solo 6,3 miliardi di anni
©Caltech
Gli astronomi hanno individuato la coppia di getti di buchi neri più imponente mai vista, con una lunghezza totale di 23 milioni di anni luce, pari a ben 140 galassie della Via Lattea disposte una accanto all’altra, come spiega Martijn Oei, ricercatore post-dottorale del Caltech e autore principale di uno studio pubblicato su Nature:
Questa coppia non è solo grande come un sistema solare o una galassia: parliamo di una lunghezza pari a 140 diametri della Via Lattea. La nostra galassia sarebbe solo un minuscolo punto all’interno di queste gigantesche eruzioni.
La struttura, soprannominata Porphyrion, come un gigante della mitologia greca, risale a un periodo in cui l’universo aveva 6,3 miliardi di anni, meno della metà della sua età attuale di 13,8 miliardi di anni. Questi getti di incredibile potenza, pari a quella di trilioni di soli, si originano da un buco nero supermassiccio situato nel cuore di una remota galassia.
Una scoperta che supera i record precedenti
Prima dell’individuazione di Porphyrion, il sistema di getti più grande conosciuto era Alcyoneus, scoperto dallo stesso team nel 2022. Alcyoneus si estende per l’equivalente di 100 Via Lattea, mentre il sistema di getti più vicino alla Terra, quello di Centaurus A, misura “solo” quanto 10 Via Lattea.
Questa nuova scoperta potrebbe indicare che i getti giganti hanno avuto un impatto più significativo sulla formazione delle galassie nell’universo primordiale di quanto si pensasse. All’epoca di Porphyrion, i filamenti del cosiddetto “web cosmico”, che collegano e alimentano le galassie, erano molto più vicini di quanto non lo siano ora. Di conseguenza, i getti colossali come Porphyrion riuscivano a coprire una porzione maggiore del web cosmico rispetto ai getti dell’universo più vicino.
Secondo George Djorgovski, coautore dello studio e professore di astronomia al Caltech, i buchi neri e le loro galassie ospiti coevolvono: i getti possono diffondere enormi quantità di energia, influenzando la crescita sia della galassia ospite che delle galassie vicine, come sottolinea Djorgovski:
Questa scoperta dimostra che l’effetto di tali getti può estendersi molto più lontano di quanto avessimo previsto.
Il sistema di getti Porphyrion è il più grande tra i più di 10.000 megastrutture identificate grazie al radiotelescopio europeo LOFAR (LOw Frequency ARray). Prima delle osservazioni di LOFAR, si conoscevano centinaia di getti di grandi dimensioni, ma si credeva fossero rari e di dimensioni mediamente inferiori rispetto a quanto ora scoperto, come afferma Martin Hardcastle, secondo autore dello studio e professore di astrofisica all’Università di Hertfordshire:
Eravamo a conoscenza dell’esistenza di grandi getti, ma non immaginavamo che ce ne fossero così tanti. È stato entusiasmante vedere emergere così tanti oggetti grazie alla nuova capacità osservativa di LOFAR, con un campo visivo ampio e una sensibilità molto elevata alle strutture estese.
Nel 2018, Oei e il suo team hanno iniziato a usare LOFAR per studiare il “web cosmico”, ma durante l’osservazione delle immagini radio hanno notato questi getti giganteschi. Per cercare sistematicamente altri getti nascosti, il team ha utilizzato l’intelligenza artificiale e il supporto di scienziati dilettanti per esaminare le immagini radio.
Alla scoperta di Porphyrion e delle sue origini
Per individuare la galassia madre di Porphyrion, gli scienziati hanno usato il Giant Metrewave Radio Telescope in India e il progetto DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) in Arizona. Grazie a queste osservazioni, hanno identificato la galassia ospite, che è circa 10 volte più massiccia della Via Lattea.
I dati raccolti dal W. M. Keck Observatory alle Hawaii hanno rivelato che Porphyrion si trova a 7,5 miliardi di anni luce dalla Terra. Un dettaglio sorprendente è che Porphyrion è emerso da un buco nero in modalità radiativa, un tipo di emissione che si pensava non fosse in grado di generare getti così potenti.
La grandezza dei getti di Porphyrion e la loro capacità di estendersi così lontano senza destabilizzarsi rimane un mistero. Hardcastle, esperto in fisica dei getti, ipotizza che sia necessario un evento di accrescimento di lunga durata attorno al buco nero per mantenerlo attivo e stabile per circa un miliardo di anni. Oei si propone di studiare se tali getti siano all’origine della diffusione del magnetismo nell’universo:
Dobbiamo capire meglio come questi getti influenzino l’ambiente circostante.
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Fonte: Caltech
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