A circa 12mila anni luce, gli astronomi hanno individuato un raro candidato microblazar, un sistema cosmico previsto da decenni e capace di accelerare particelle a energie estreme. Alla ricerca hanno contribuito anche i radiotelescopi italiani dell'INAF
A circa 12mila anni luce dalla Terra, in una regione della Via Lattea oscurata dalle polveri interstellari, gli astronomi hanno individuato un sistema binario che ospita un buco nero capace di generare potenti getti di materia, uno dei quali orientato quasi esattamente nella nostra direzione. La particolare configurazione potrebbe rappresentare la conferma di un fenomeno previsto da oltre trent'anni, ma finora difficile da dimostrare attraverso le osservazioni: l'esistenza dei cosiddetti microblazar, versioni in scala ridotta di alcuni degli oggetti più energetici dell'universo.
La sorgente, denominata IRAS 18293−0941, è stata studiata da un gruppo internazionale coordinato dall'astrofisico Josep Martí, dell'Università di Jaén, in Spagna, che ha pubblicato i risultati sulla rivista scientifica Astronomy & Astrophysics. Il sistema comprende una stella massiccia e un buco nero che completano un'orbita in circa 11,38 giorni, mentre parte della materia sottratta alla stella alimenta due getti contrapposti che raggiungono velocità prossime al 75 per cento di quella della luce.
Rappresentazione artistica del sistema binario IRAS 18293-0941, composto da una stella massiccia e un buco nero. Il materiale sottratto alla stella alimenta il buco nero e viene eiettato attraverso getti relativistici: quello frontale, diretto verso la Terra, risulta visibile, mentre quello opposto è tradito esclusivamente dal punto caldo generato dall'impatto con una nube molecolare. Crediti: B. Marcote (Jive/Astron)
I blazar sono nuclei galattici attivi alimentati da buchi neri supermassicci, capaci di produrre getti di particelle che si propagano nello spazio a velocità prossime a quella della luce. Quando uno di questi getti risulta orientato verso la Terra, la radiazione appare notevolmente amplificata a causa degli effetti relativistici, rendendo queste sorgenti particolarmente luminose e interessanti per lo studio dei fenomeni ad alta energia.
Da decenni gli astrofisici ipotizzano che un meccanismo analogo possa verificarsi anche in sistemi binari della nostra galassia, in cui un buco nero di massa stellare sottrae materia a una stella compagna. Questi oggetti, conosciuti come microquasar, vengono definiti microblazar quando uno dei loro getti è orientato quasi direttamente verso l'osservatore.
IRAS 18293−0941 presenta molte delle caratteristiche previste dai modelli teorici, anche se resta da chiarire l'assenza della rapida variabilità dell'emissione generalmente associata ai blazar, che potrebbe essere mascherata dal materiale circostante. Saranno quindi necessarie ulteriori osservazioni per confermarne definitivamente la classificazione.
Le osservazioni condotte con il radiotelescopio sudafricano MeerKAT hanno rivelato una vasta struttura di gas, estesa per circa cento anni luce, e una regione particolarmente luminosa nella quale uno dei getti potrebbe interagire con una nube molecolare, trasferendo energia alla materia circostante. Secondo i ricercatori, questa interazione potrebbe generare onde d'urto capaci di accelerare particelle fino a energie dell'ordine dei petaelettronvolt, equivalenti a milioni di miliardi di elettronvolt. Le sorgenti che raggiungono questi valori, chiamate PeVatron, sono considerate tra i più potenti acceleratori naturali della galassia e potrebbero contribuire a spiegare l'origine dei raggi cosmici ad altissima energia.
Il gruppo di ricerca ipotizza inoltre un collegamento tra l'attività del getto e le emissioni gamma osservate nella regione, un'interpretazione ancora da confermare ma che renderebbe il sistema particolarmente interessante per lo studio dei processi di accelerazione delle particelle. La scoperta è stata possibile grazie alla combinazione di osservazioni raccolte a differenti lunghezze d'onda, comprese quelle della European VLBI Network, una rete internazionale di radiotelescopi che utilizza l'interferometria per ottenere una risoluzione equivalente a quella di un'antenna di dimensioni continentali.Alle osservazioni hanno contribuito anche le parabole da 32 metri dell'Istituto Nazionale di Astrofisica situate a Medicina, in provincia di Bologna, e a Noto, in Sicilia, partecipando alla ricostruzione delle caratteristiche della sorgente e della geometria del getto.
L'interesse scientifico della scoperta non riguarda un possibile pericolo per la Terra, poiché l'orientamento del getto descrive principalmente una condizione geometrica che amplifica la radiazione osservata, ma la possibilità di studiare nella nostra galassia processi analoghi a quelli che alimentano i nuclei galattici attivi, spesso distanti miliardi di anni luce.
Se la natura di IRAS 18293−0941 sarà confermata, gli astronomi avranno a disposizione un raro laboratorio naturale per indagare il comportamento dei buchi neri, la formazione dei getti relativistici e i meccanismi responsabili dell'accelerazione di alcune delle particelle più energetiche della Via Lattea.
