Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Physics” descrive lo studio condotto sul buco nero supermassiccio conosciuto come PKS 1830-211 usando osservazioni effettuate con i telescopi spaziali Integral dell’ESA e Fermi e Swift della NASA. La particolarità sta nel fatto che queste osservazioni hanno sfruttato un effetto di lente gravitazionale creato da una galassia per esplorare le regioni interne dell’area attorno al buco nero e i raggi gamma che provengono da essa.
I buchi neri supermassicci al centro delle galassie sono difficili da studiare a causa delle loro distanze enormi ma in casi come quello di PKS 1830-211 una galassia tra esso e la Terra può essere di aiuto. La forza di gravità di una galassia curva la luce che passa nelle sue vicinanze e in questo modo può creare un effetto lente di ingrandimento chiamato per questo motivo lente gravitazionale.
Il dottor Andrii Neronov dell’Università di Ginevra, in Svizzera, è il principale autore della ricerca sul buco nero supermassiccio chiamato PKS 1830-211. In questo caso, le osservazioni sono state concentrate su un’area relativamente piccola perciò si parla di microlente gravitazionale. Parliamo di distanze astronomiche perciò piccola significa un raggio di circa 15 miliardi di chilometri, circa cento volte la distanza tra la Terra e il Sole.
Dalla Terra, osservare direttamente un’area di quelle dimensioni in una galassia lontana miliardi di anni luce è impossibile. Il dottor Neronov l’ha paragonato al tentare di osservare una formica sulla Luna. È per questo motivo che l’effetto di microlente gravitazionale è stato fondamentale in questa ricerca. Si tratta di una tecnica già sfruttata in passato per varie lunghezze d’onda elettromagnetiche, anche con PKS 1830-211, ma è la prima volta che viene usata per rilevare raggi gamma.
Getti di raggi gamma vengono emessi da materiali che raggiungono temperature elevatissime quando si avvicinano a un buco nero supermassiccio, che alla fine li inghiotte. Le osservazioni di PKS 1830-211 hanno permesso di scoprire che i raggi gamma più energetici, rilevati da Fermi, arrivano dalla base del getto che ha dimensioni limitate. I raggi gamma a energia inferiore, rilevati da Integral, sono stati emessi da una regione circostante molto più ampia.
Il team ha studiato anche le emissioni di raggi X utilizzando Integral e Swift per ottenere un quadro più completo dell’attività di questo buco nero supermassiccio. Il risultato è che essi vengono emanati da una regione che si estende attorno a PKS 1830-211 per 400 miliardi di chilometri o anche più.
Queste osservazioni forniscono informazioni uniche sui processi ad alta energia che avvengono attorno ai buchi neri supermassicci. Esse potranno permettere di capire meglio come si formino i getti di raggi gamma e quindi i meccanismi di funzionamento di questi oggetti estremi che hanno una notevole influenza sull’evoluzione delle galassie che li ospitano.
