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Cen A, una galassia attiva con un ‘super’ buco nero

cen_a_bandespettroCentaurus A (Cen A), nota anche come NGC 5128, è un classico esempio di galassia attiva e la galassia ellittica più vicina. La distanza è stata a lungo dibattuta e oggi il valore più accettato è di 3,8 Mpc (1 Mpc = 1 milione di parsec, dove 1 parsec = 3,26 anni-luce). Cen A è inoltre una delle galassie più studiate e la sua relativa vicinanza ne fa un candidato ideale per verificare i modelli che cercano di spiegare i nuclei galattici attivi, la relazione che esiste tra il fenomeno del merging e la formazione stellare e, infine, le proprietà del getto relativistico.

Le osservazioni su Cen A sono importanti per determinare la massa del buco nero supermassiccio che si cela nel nucleo della galassia dietro il disco di polveri che è stato da sempre un ostacolo anche per le recenti misure spettroscopiche realizzate dall’Hubble Space Telescope rispetto ad di altri tipi di AGN come ad esempio M87 o Virgo A. Gli astronomi dispongono di vari metodi per determinare la massa di un buco nero galattico. Nel caso delle galassie vicine il metodo più diretto si basa sul gas e le stelle come traccianti cinematici, per così dire, delle regioni nucleari attraverso i quali vengono costruiti i modelli dinamici. Questi modelli si basano su una serie di assunzioni come, ad esempio, il moto circolare del gas o le orbite che percorrono le stelle. In generale, il metodo che si basa sulla cinematica del gas ha il vantaggio di usare un approccio relativamente semplice e riguarda tempi di esposizione relativamente brevi. Tuttavia, la cinematica del gas può essere influenzata dai moti non-gravitazionali che falsificano, per così dire, il metodo. In più, non tutti i nuclei galattici esibiscono righe di emissione. L’approccio sulla dinamica stellare ha il chiaro vantaggio che le stelle sono sempre presenti nei nuclei galattici e il loro moto orbitale è di tipo gravitazionale. Comunque i dati ricavati con il metodo della cinematica stellare richiedono tempi di esposizione lunghi e diventa complicato in prossimità delle regioni nucleari, dato che le righe di assorbimento stellari vengono diluite, per così dire, nell’emissione continua dell’AGN. In più, i modelli che si basano sulla dinamica stellare sono molto complicati poiché portano ad una probabile indeterminazione sulla stima della massa del buco nero. Dunque, Cen A è il primo esempio di AGN dove è possibile applicare i suddetti metodi per la determinazione della massa del buco nero centrale.

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Si stringe il cerchio attorno alla materia scura

Grazie ai risultati raccolti dopo due anni di osservazioni con il satellite Fermi Gamma-ray Space Telescope, gli astronomi hanno ulteriormente ristretto il cerchio attorno ad una ipotetica particella che potrebbe essere la miglior candidata per costituire la materia scura, quella misteriosa componente che rappresenta oltre l’80% di tutta la massa dell’Universo. Questo video della NASA, che mi piace mostrare oggi, presenta i risultati di questa ricerca.

Il telescopio spaziale Fermi è stato costruito per cercare raggi gamma deboli che vengono generati da una varietà di sorgenti, come ad esempio il gas e le polveri che formano i dischi di accrescimento attorno ai buchi neri o alle supernovae. Ma un’altra potenziale fonte di raggi gamma è la materia scura. Anche se non sappiamo di cosa si tratti, uno dei principali candidati è una particella che ancora deve essere scoperta: si chiama WIMP e sta per Weakly Interacting Massive Particle, cioè particella massiccia che interagisce debolmente. In teoria, quando due particelle wimp si incontrano, esse prima annichilano e poi generano raggi gamma.  Inoltre, si ritiene che esistano ‘varie versioni’ di wimp con masse differenti e che dovrebbero dar luogo a raggi gamma di diverse energie. Grazie al telescopio Fermi, gli astronomi hanno analizzato 10 piccole galassie satelliti che orbitano attorno alla Via Lattea alla ricerca di segnali gamma relativi ad uno specifico intervallo di energie. I dati indicano che non esistono evidenze di processi di annichilazione tra queste particelle e ciò esclude l’esistenza almeno di una classe di wimp come particelle candidate della materia scura.

The 5th meeting on Cosmic Dust

The Cosmic Dust meeting started in 2006 as a session called “Cosmic Dust” of the 3rd AOGS (Asia-Oceania Geoscience Society) annual meeting in Singapore. Dust freaks have kept on organizing the session at subsequent AOGS meetings in South Korea (2008), India (2010), and Taiwan (2011). Continua a leggere The 5th meeting on Cosmic Dust