Gli astronomi osservano un brillante getto relativistico da un lontano blazar

Gli astronomi hanno osservato un luminoso getto unidirezionale di materiale espulso a una velocità di tre quarti della velocità della luce dal nucleo del blazar PSO J030947.49 + 271757.31 (di seguito PSO J0309 + 27).

I blazar sono nuclei galattici attivi con getti relativistici di materia che si precipitano verso di noi quasi frontalmente alla velocità della luce.

Brillano non solo con la luce visibile, ma anche con tutti i tipi di radiazioni, dalle onde radio ai raggi gamma.

Nonostante gli intensi sforzi teorici e di osservazione per diversi decenni, i dettagli dell'astrofisica dei blazar rimangono poco conosciuti.

Scoperto nel 2019, PSO J0309 + 27 si trova a circa 12,8 miliardi di anni luce dalla Terra.

L'oggetto è visibile com'era quando l'universo aveva meno di un miliardo di anni, o poco più del 7% della sua età attuale.

È il blazar emittente radio più luminoso mai visto a questa distanza. È anche il secondo blazar più luminoso ad emettere raggi X a questa distanza.

Nel nuovo studio, un astronomo dell'Università di Bologna ha condotto osservazioni di follow-up di PSO J0309 + 27 utilizzando telescopi Jansky Very Large Array (VLA) e un sistema di linee di base molto lunghe (VLBA).

"Nella nuova immagine, l'emissione radio più brillante proviene dal nucleo galattico nell'angolo in basso a destra", hanno detto i ricercatori. "Il getto è spinto dall'energia gravitazionale di un buco nero supermassiccio nel suo nucleo e si sta muovendo verso l'esterno verso l'angolo superiore sinistro."

Il getto visto qui si estende per circa 1.600 anni luce e mostra la struttura all'interno.

Un'analisi delle proprietà di PSO J0309 + 27 fornisce supporto per alcuni modelli teorici del perché i blazar sono rari nell'universo primordiale.

"Se PSO J0309 + 27 è un vero blazar, come evidenziato dalle sue proprietà ai raggi X, allora troviamo che il suo fattore di Lorentz volumetrico dovrebbe essere relativamente basso", hanno scritto gli scienziati nel loro articolo (Il fattore di Lorentz nella cinematica relativistica è un funzione crescente della velocità, che tende all'infinito quando la velocità tende alla velocità della luce).

Questo valore sarebbe a favore dello scenario attualmente proposto per riconciliare la scarsità di alti livelli di redshift con le previsioni attuali.

Tuttavia, non possiamo escludere che PSO J0309 + 27 sia visibile da un ampio angolo di visione, il che significa che i raggi X dovrebbero essere amplificati, ad esempio, dalla retrodiffusione di Compton dal fondo cosmico a microonde.

Vincoli più stringenti sul fattore di volume di Lorentz in PSO J0309 + 27 e su questi fattori in altri blazar ad alto redshift sono necessari per verificare se le loro proprietà differiscono realmente da quelle della popolazione di blazar con redshift basso.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.