Un buco nero a 11 miliardi di anni luce osservato grazie alla lente gravitazionale

Con il radiotelescopio cileno ALMA, aiutato da una lente gravitazionale, i ricercatori sono riusciti nell’intento di ottenere un’immagine ad alta risoluzione delle nubi di gas mentre interagiscono con la materia emessa tramite i getti di un buco nero supermassiccio. In particolare si tratta di getti bipolari emessi da un buco nero al centro di una galassia che si trova a 11 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra.

ALMA e l’effetto lente: una combinazione che ha reso possibile studiare i getti di un buco nero a 11 miliardi di anni luce da noi

L‘Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA) dell’ESO ha permesso ad un gruppo di astronomi giapponesi di ottenere quest’immagine, combinando l’alta risoluzione di ALMA con l’effetto lensing. In questo modo i ricercatori hanno potuto studiare il movimento delle nubi gassose attorno ai getti e come si distribuiscono nello spazio.

Fondamentale per riuscire nell’impresa di fotografare i getti del buco nero nel quasar Mg J0414+0534, è stato l’effetto lente creato da una galassia che si trova tra noi ed il quasar. L’effetto lente gravitazionale si ha quando la luce di un oggetto distante (in questo caso il quasar) viene deviata dalla gravità di un oggetto intermedio (una galassia come in questo caso, o un ammasso di galassie), vicino al punto di osservazione (in questo caso la Terra). L’oggetto intermedio che devia la luce, deve trovarsi lungo l’esatta linea di osservazione.

Quando si verificano queste condizioni, l’oggetto intermedio agisce come una lente di ingrandimento, rendendo l’oggetto lontano molto più luminoso e quindi più visibile. Questo effetto lente fu teorizzato e descritto da Albert Einstein nella Teoria Generale della Relatività.

Come i getti alterano le nubi di gas circostanti

Secondo quanto afferma Kouichiro Nakanishi, del National Astronomical Observatory giapponese, uno degli autori dello studio, la combinazioni tra le osservazioni ad alta risoluzione di ALMA e l’effetto lente, ha permesso di ottenere “un’immagine eccezionalmente nitida, novemila volte migliore dell’occhio umano”.

Grazie a questa immagine i ricercatori hanno osservato come si muovono le nubi di gas vicine ai getti, registrando velocità che arrivano anche a 600 km/s. Inoltre sia i getti che le nubi osservati, sono più piccoli rispetto alla media delle galassie della stessa età. Questo potrebbe significare che ciò che i ricercatori hanno osservato, è una galassia all’inizio dell’evoluzione dei getti. Probabilmente sono trascorsi “solo” una decina di migliaia di anni da quando sono stati espulsi.

Immagini: MediaInaf