Un po’ di luce sui buchi neri, scoperta l’origine dei getti di raggi X, punto irrisolto dell’astrofisica

L’interazione fra gli elettroni e le particelle di luce (fotoni) è all’origine dei raggi X rilevati in alcuni degli ambienti cosmici più estremi come i getti relativistici, ossia i flussi di plasma ad altissima energia prodotti dai buchi neri supermassicci.

Il telescopio satellitare della missione Ixpe

È stata proprio una di queste strutture a permettere la scoperta, pubblicata su Astrophysical Journal Letters grazie alle osservazioni fatte dalla missione Ixpe (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) della Nasa e dell’Agenzia Spaziale Italiana, in collaborazione con radiotelescopi e telescopi ottici.

I rivelatori a bordo del satellite, messi a punto da Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Istituto Nazionale di Astrofisica, hanno osservato una struttura cosmica circondata da un disco luminoso, con due getti prodotti da un buco nero supermassiccio, uno dei quali orientato verso la Terra.

Chiamata blazar BL Lacertae – un blazar situato nella costellazione della Lucertola a circa un miliardo di anni di distanza dalla Terra – la struttura ha permesso così di chiarire uno dei punti irrisolti dell’astrofisica.

Il mistero della produzione di raggi X

“La produzione di raggi X era uno dei più grandi misteri sui getti dei buchi neri supermassicci”, ha detto Iván Agudo, primo autore dello studio e astronomo presso l’Instituto de Astrofísica de Andalucía (Ccis) in Spagna.

“Ixpe, con l’aiuto di una serie di telescopi di supporto a terra, ha finalmente fornito gli strumenti per risolverlo”, ha aggiunto. Lanciato nel 2021, Ixpe è ad oggi l’unico satellite in grado di misurare la polarizzazione dei raggi X, ovvero la direzione media delle onde elettromagnetiche che compongono la luce a frequenze molto superiori a quelle visibili.

Blazar BL Lacertae

Il blazar BL Lacertae è stato osservato nel novembre 2023 per sette giorni, permettendo di ottenere quello che gli autori della ricerca definiscono “un risultato cruciale per la fisica astroparticellare”.

Ixpe “è riuscito a risolvere un altro mistero legato ai buchi neri”, conclude Enrico Costa, ricercatore dell’Inaf e tra gli ideatori e promotori dell’esperimento Ixpe dieci anni fa.

“La visione polarizzata a raggi X di Ixpe ha risolto diversi misteri di lunga data, e questo è uno dei più importanti. In altri casi, i suoi risultati hanno messo in discussione teorie consolidate, aprendo nuove domande. Ma è così che funziona la scienza e, di sicuro, Ixpe sta facendo ottima scienza”.