Lo studio, coordinato dal gruppo EHT-MWL e in collaborazione con INAF, INFN e ASI, contribuirà a risolvere interrogativi come l’origine dei raggi cosmici

La collaborazione scientifica internazionale Event Horizon Telescope (EHT), di cui fa parte anche un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Fisica UniTS, ha osservato e studiato a diverse lunghezze d’onda uno spettacolare brillamento (“flare”) proveniente dal potente getto relativistico del buco nero supermassiccio al centro della galassia Messier 87 (M87*) soggetto della prima ‘foto’ di un buco nero. Lo studio, coordinato dal gruppo EHT-MWL e in collaborazione con istituzioni come INAF, INFN e ASI, è stato accettato per la pubblicazione sulla prestigiosa rivista Astronomy & Astrophysics.

L’evento è stato documentato durante la seconda campagna di osservazione di EHT nell’aprile 2018, coinvolgendo oltre 25 telescopi terrestri e spaziali e raccogliendo dati a diverse lunghezze d’onda. Per la prima volta dal 2010 è stato rilevato un brillamento gamma ad altissime energie, fino a migliaia di miliardi di elettronvolt, durato circa tre giorni. “Siamo stati fortunati a rilevare un brillamento di raggi gamma da M87* durante la campagna multi-lunghezza d’onda dell’Event Horizon Telescope. Le osservazioni ci offriranno ulteriori approfondimenti e un'incredibile opportunità per investigare la fisica attorno al buco nero supermassiccio M87*, spiegando la connessione tra il disco di accrescimento e il getto emesso, nonché l’origine e i meccanismi responsabili dell’emissione di fotoni di raggi gamma”, commenta Giacomo Principe, autore principale dell’articolo, ricercatore del Dipartimento di Fisica UniTS e associato INAF e INFN.

Il getto relativistico, esteso su dimensioni che superano di milioni di volte quelle dell’orizzonte degli eventi del buco nero, è stato osservato con telescopi di punta come Fermi-LAT, MAGIC e H.E.S.S.  Francesco Longo, responsabile del gruppo di Astrofisica Gamma per l’Università e l’INFN di Trieste, afferma: “Le osservazioni effettuate simultaneamente su diverse lunghezze d’onda sono fondamentali per l’astrofisica contemporanea. La disponibilità di uno strumento come Fermi-LAT, capace di monitorare continuamente il cielo in banda gamma, è fondamentale per individuare fenomeni rari, come il flare gamma proveniente da M87. Inoltre, gli strumenti gamma da Terra, capaci di osservare il cielo alle energie più elevate, consentono di studiare con maggiore sensibilità il meccanismo di emissione delle sorgenti gamma”.

I dati pubblicati nell’articolo mostrano anche una variazione significativa nell’angolo di posizione dell’asimmetria dell’anello (il cosiddetto “orizzonte degli eventi” del buco nero), contribuendo a risolvere interrogativi scientifici come l’origine dei raggi cosmici e la formazione dei getti relativistici. Principe conclude: “Queste osservazioni possono far luce su alcuni principali quesiti dell’astrofisica tuttora ancora irrisolti: come vengono originati i potenti getti relativistici che vengono osservati in alcune galassie? Dove vengono accelerate le particelle responsabili dell’emissione dei raggi gamma? Quale fenomeno le accelera fino a energie del TeV (migliaia di miliardi di elettronvolt)? Qual è  l’origine dei raggi cosmici?”

Lo studio completo è disponibile a questo link: “Broadband Multi-wavelength Properties of M87 during the 2018 EHT Campaign including a Very High Energy Flaring Episode”

Per interesse per tesi e tirocini su questi temi di ricerca contattare (Prof. Francesco Longo, Dr. Giacomo Principe).