buco nero supermassiccio
  • Categoria dell'articolo:Scienza
  • Ultima modifica dell'articolo:10 Maggio 2022

I buchi neri sono potenti motori cosmici. Forniscono l’energia dietro quasar e altri nuclei galattici attivi (AGN). Ciò è dovuto all’interazione della materia con i suoi potenti campi gravitazionali e magnetici.

Tecnicamente, un buco nero non ha un campo magnetico da solo, ma il plasma denso che circonda il buco nero come un disco di accrescimento. Mentre il plasma gira intorno al buco nero, le particelle cariche al suo interno generano una corrente elettrica e un campo magnetico. La direzione del flusso di plasma non cambia spontaneamente, quindi si potrebbe immaginare che il campo magnetico sia molto stabile. Quindi immagina la sorpresa degli astronomi quando hanno visto le prove che il campo magnetico di un buco nero aveva subito un’inversione magnetica.

In parole povere, un campo magnetico può essere immaginato come quello di un semplice magnete, con un polo nord e uno sud. Un’inversione magnetica è dove l’orientamento di quel polo immaginario si ribalta e l’orientamento del campo magnetico si ribalta. Questo effetto è comune tra le stelle. Il nostro Sole inverte il suo campo magnetico ogni 11 anni, il che guida il ciclo di 11 anni delle macchie solari che gli astronomi hanno osservato dal 1600. Anche la Terra subisce inversioni magnetiche ogni poche centinaia di migliaia di anni. Ma non si pensava che le inversioni magnetiche fossero probabili per i buchi neri supermassicci.

Nel 2018, un’indagine automatizzata del cielo ha rilevato un cambiamento improvviso in una galassia distante 239 milioni di anni luce. Conosciuta come 1ES 1927+654, la galassia si era illuminata di un fattore 100 nella luce visibile. Subito dopo la sua scoperta, l’Osservatorio Swift ha catturato il suo bagliore nei raggi X e nell’ultravioletto. Una ricerca di osservazioni d’archivio della regione ha mostrato che la galassia ha effettivamente iniziato a schiarirsi verso la fine del 2017.

All’epoca si pensava che questo rapido schiarimento fosse causato da una stella che passava vicino al buco nero supermassiccio della galassia. Un incontro così ravvicinato causerebbe un evento di interruzione delle maree, che farebbe a pezzi la stella e interromperebbe il flusso di gas nel disco di accrescimento del buco nero. Ma questo nuovo studio getta un’ombra su quell’idea.

Il team ha esaminato le osservazioni del bagliore galattico attraverso l’intero spettro della luce, dalla radio ai raggi X. Una delle cose che hanno notato è che l’intensità dei raggi X è diminuita molto rapidamente. I raggi X sono spesso prodotti da particelle cariche che ruotano a spirale all’interno di intensi campi magnetici, quindi questo ha suggerito un improvviso cambiamento nel campo magnetico vicino al buco nero. Allo stesso tempo, l’intensità della luce nel visibile e nell’ultravioletto è aumentata, suggerendo che parti del disco di accrescimento del buco nero si stavano riscaldando. Nessuno di questi effetti è quello che ti aspetteresti da un evento di interruzione delle maree.

Invece, un’inversione magnetica si adatta meglio ai dati. Come il team ha mostrato, quando un disco di accrescimento di un buco nero subisce un’inversione magnetica, i campi si indeboliscono prima ai bordi esterni del disco di accrescimento. Di conseguenza, il disco può riscaldarsi in modo più efficiente. Allo stesso tempo, il campo magnetico più debole fa si che le particelle cariche producono meno raggi X. Una volta che il campo magnetico ha completato la sua inversione, il disco torna al suo stato originale.

Questa è solo la prima osservazione dell’inversione magnetica di un buco nero galattico. Ora sappiamo che possono verificarsi, ma non sappiamo quanto siano comuni queste inversioni. Ci vorranno più osservazioni per determinare quante volte il buco nero di una galassia può invertire il suo campo magnetico.

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