COLLISIONI COSMICHE AI RAGGI X

Chandra cattura una fenice radio

Grazie ad un’osservazione multibanda, che combina immagini ottiche, radio e nei raggi X, un team di astronomi è riuscito a catturare la nube di elettroni al centro dell’ammasso Abell 1033 mentre si riaccendeva, probabilmente in seguito ad una collisione. I risultati sono apparsi su MNRAS

Un team di astronomi ha osservato una nube di elettroni mentre “tornava alla vita”, proprio come accade alla figura mitologica della fenice, in seguito alla collisione di due ammassi di galassie. La “fenice radio“, chiamata così perché gli elettroni ad alta energia emettono principalmente nelle frequenze radio, si trova nell’ammasso noto con il nome di Abell 1033. Il sistema è situato a una distanza di circa 1.6 miliardi di anni luce dalla Terra.

Combinando i dati del Chandra X-ray Observatory della NASA, con quelli del Westerbork Synthesis Radio Telescope nei Paesi Bassi, del Very Large Array (VLA), e della Sloan Digital Sky Survey (SDSS), gli astronomi sono stati in grado di ricostruire il racconto scientifico alla base di questa intrigante storia cosmica.

Composizione di immagini multibanda: raggi X (rosa); ottico (rosso, verde, blu); radio (verde); mappa di densità (blu). Crediti: raggi X: NASA/CXC/Univ of Hamburg/F. de Gasperin et al; ottico: SDSS; radio: NRAO/VLA

Gli ammassi di galassie sono le più grandi strutture nell’Universo, tenute insieme dalla forza di gravità. Sono costituiti da centinaia o a volte addirittura migliaia di singole galassie, da materia oscura, ed enormi quantità di gas caldo che emette luce nei raggi X. Capire come evolve l’ammasso è fondamentale per il comprendere l’evoluzione dell’Universo stesso.

Gli scienziati ritengono che in passato il buco nero supermassiccio vicino al centro di Abell 1033 abbia eruttato, emettendo flussi di elettroni ad alta energia che sono andati ad occupare una regione di centinaia di migliaia di anni luce e producendo una nube visibile nelle onde radio. Questa nube si sta affievolendo, entro un arco di tempo di milioni di anni, poiché gli elettroni perdono energia mentre la nube si espande.

La fenice radio è emersa quando un altro ammasso di galassie è entrato in collisone con l’ammasso originale. Le onde d’urto generate dalla collisione, simili ai boati sonici prodotti dai jet supersonici, hanno attraversato la nube di elettroni, comprimendola e fornendole energia. Questo passaggio ha riacceso la nube facendola brillare nelle frequenze radio.

Grazie ad un’osservazione multibanda è stato possibile comporre un nuovo ritratto della fenice radio all’interno di Abell 1033. Nell’immagine, i raggi X raccolti da Chandra sono mostrati in rosa, mentre i dati radio del VLA sono di colore verde. L’immagine di sfondo è ricavata da osservazioni ottiche dalla SDSS. Una mappa della densità di galassie, ottenuta dall’analisi dei dati ottici, è sovrapposta in blu.

I dati di Chandra evidenziano il gas caldo presente negli ammassi, che sembra essere stato perturbato dalla collisione che ha causato la riaccensione radio del sistema. Il picco delle emissioni nei raggi X è visibile a sud dell’ammasso (in basso nell’immagine). Sul lato sinistro dell’immagine, una cosiddetta radiogalassia “a coda” brilla nella banda radio. I lobi di plasma espulsi dal buco nero supermassiccio centrale sono piegati dall’interazione con il gas dell’ammasso.

Gli astronomi pensano di aver catturato la fenice radio poco dopo la sua rinascita, poiché queste sorgenti si spengono molto rapidamente quando si trovano vicino al centro dell’ammasso. A causa delle enormi densità e pressioni, e degli intensi campi magnetici presenti in prossimità del centro di Abell 1033, la fenice radio potrebbe durare anche poche decine di milioni di anni.

Per saperne di più: leggi l’articolo apparso sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

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