Il centro delle galassie è uno degli ambienti cosmici più caotici a causa dell'esistenza di un buco nero supermassiccio che si alimenta attivamente.
Questi colossi cosmici sono circondati da dischi rotanti di accrescimento di gas e polvere. Questo disco rovente emette energia in eccesso attraverso lo spettro elettromagnetico, dai raggi gamma ad alta energia e dai raggi X alla luce visibile, agli infrarossi e alle onde radio.
Gli astronomi hanno trovato la prova più evidente dell'esistenza di un disco di accrescimento che circonda il buco nero al centro della galassia III Zw 002. Secondo l'ufficiale Messaggio, le conclusioni sono state tratte dopo aver analizzato i dati di "due rare e peculiari righe di emissione nella gamma del vicino infrarosso".
L'osservazione diretta dei dischi di accrescimento con i telescopi è difficile a causa di due fattori: la loro grande distanza dalla Terra e le loro dimensioni estremamente ridotte.
Di conseguenza, gli astronomi si affidano allo spettro luminoso emesso dall’interno del disco per determinarne le dimensioni e il comportamento.
Questa metodologia ha permesso agli astronomi di rilevare, per la prima volta nella storia, “due linee di emissione nel vicino infrarosso” originate dal disco di accrescimento” della galassia III Zw 002.
"Le righe di emissione compaiono quando un atomo eccitato scende a un livello energetico inferiore, emettendo luce. Poiché ogni atomo ha un insieme unico di livelli energetici, la luce emessa ha una lunghezza d'onda discreta che agisce come un'impronta digitale che ne identifica l'origine," spiega il comunicato.
La presenza di un disco di accrescimento è evidenziata, in particolare, da ampie righe di emissione note come profilo a due picchi. La regione delle linee larghe è la regione del disco di accrescimento da cui hanno origine queste linee.
"Per la prima volta, il rilevamento di tali profili a due picchi impone rigidi vincoli sulla geometria della regione, che non può essere determinata con altri mezzi. E ora abbiamo prove chiare del processo di alimentazione e della struttura interna di una galassia attiva", ha affermato Alberto Rodríguez-Ardila dell'Istituto Nazionale di Ricerca Spaziale in Brasile.
Questa osservazione ha portato a diverse misurazioni del disco di accrescimento. Dopo un'attenta analisi, è stato determinato che la linea Paschen-alfa ha un raggio di origine di 16,77 giorni luce (la distanza percorsa dalla luce in un giorno terrestre da un buco nero supermassiccio).
La linea OI ha invece origine da un disco di accrescimento del raggio di 18,86 giorni luce. Le misurazioni prevedono anche che il raggio esterno della regione della linea larga sarà probabilmente di circa 52,43 giorni luce.
"Il modello mostra anche che la regione della linea larga III Zw 002 è inclinata di 18 gradi rispetto agli osservatori sulla Terra, e che il buco nero supermassiccio al suo centro è 400-900 milioni di volte la massa del nostro Sole."
Osservazioni recenti potrebbero aiutare a comprendere meglio la forma e la dinamica del disco di accrescimento. Le osservazioni dei dischi di accrescimento possono anche fornire importanti informazioni sui buchi neri e sull’evoluzione delle galassie che li ospitano.
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