La posizione dei quasar varia nel tempo


Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” riporta le prove che la posizione dei quasar non è fissa. Un team di astrofisici dell’Istituto di Fisica e Tecnologia di Mosca ha combinato osservazioni compiute a livello globale di 40 quasar tra il 1994 e il 2016 per questo studio. Basandosi sul fatto che le posizioni apparenti dei quasar cambiano a seconda della frequenza delle radiazioni utilizzate per osservarle i ricercatori hanno voluto verificare se quell’effetto potesse variare nel tempo. I quasar sono usati come punti di riferimento cosmici, conoscerne la posizione esatta potrà aumentare la loro affidabilità.

I quasar sono nuclei galattici estremamente brillanti a causa di buchi neri supermassicci circondati da anelli di materiali che cadono verso di essi generando elevatissime quantità di radiazioni elettromagnetiche. Per questo motivo fanno parte di quelli che vengono chiamati nuclei galattici attivi.

Circa 40 anni fa dei ricercatori si basarono sulla teoria della radiazione di sincrotrone per predire che le posizioni apparenti dei quasar cambiano a seconda della frequenza delle radiazioni utilizzate per osservarle e verificarono quell’effetto. La nuova ricerca aveva lo scopo di verificare se quest’effetto potesse variare nel tempo e in quel caso con quali tempi e fino a che punto cambia la posizione apparente.

Per ottenere la precisione delle osservazioni necessaria al test, i ricercatori hanno usato una versione della tecnica dell’interferometria detta a base molto ampia perché basata sulla combinazione di osservazioni di radiotelescopi in diversi luoghi del mondo, come illustrato nell’immagine della NASA. Si tratta della stessa tecnica usata dall’EHT (Event Horizon Telescope), molto sofisticata ma proprio per quello molto complessa da gestire. Per questo motivo, vengono sviluppate procedure apposite per l’elaborazione dei dati provenienti dai vari strumenti e anche il team russo l’ha fatto.

Il risultato del lavoro compiuto è che la coordinata apparente dell’apice del getto del quasar non è statica ma oscilla avanti e indietro lungo l’asse del getto. Gli astrofisici considerano quelle oscillazioni una sorta di illusione che spiegano in termini della complessa natura delle radiazioni emesse. Ciò implica che i nuclei dei quasar non si muovano realmente nello spazio. I ricercatori hanno testato quell’idea mettendo assieme tutti i dati e il risultato è stato che hanno rilevato una variabilità nella posizione e l’hanno interpretata in termini della fisica interna dei getti. Per capire meglio il problema hanno controllato le posizioni apparenti dei quasar cercando potenziali correlazioni con variabili come la loro luminosità o i campi magnetici.

È risultato che le coordinate apparenti di un quasar sono direttamente associate alla densità di particelle nel getto: maggiore è la luminosità, maggiore è lo spostamento di posizione percepito. Ciò potrebbe rappresentare un complemento per i modelli teorici riguardanti i quasar dato che indicano il ruolo dei brillamenti nei nuclei che iniettano plasma ad alta densità nel deflusso.

Ci sono applicazioni di tecniche astrometriche che fanno affidamento anche sulla posizione dei quasar perciò questa ricerca non ha uno scopo limitato al campo dell’astronomia ma può avere conseguenze pratiche. Ci sono sistemi come quelli di navigazione che sono sempre più sofisticati ma proprio per questo le posizioni dei punti di riferimento usati devono essere conosciute con estrema precisione.

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