Nella galassia, un buco nero supermassiccio sta orchestrando uno spettacolo cosmico di proporzioni senza precedenti. Astronomi dell'Università della California a Irvine hanno documentato la più estesa struttura di gas coronale mai osservata nell'universo, una scoperta che ridefinisce la comprensione degli effetti che questi oggetti estremi esercitano sull'evoluzione galattica. La ricerca, pubblicata sulla rivista Science, rivela come VV 340a – una galassia distante circa 400 milioni di anni luce – stia perdendo letteralmente le sue riserve di materia prima attraverso getti potentissimi che si estendono per distanze colossali.
La peculiarità di questa scoperta risiede nelle dimensioni e nella natura del fenomeno. I ricercatori hanno identificato due enormi nebule di gas surriscaldato che fuoriescono da entrambi i lati della galassia, ciascuna con un'estensione di almeno tre kiloparsec – circa 57 trilioni di miglia. Per comprendere la portata di queste strutture, basta considerare che l'intero disco di VV 340a misura approssimativamente tre kiloparsec di spessore. "In altre galassie, questo tipo di gas altamente energizzato è quasi sempre confinato a poche decine di parsec dal buco nero centrale", spiega Justin Kader, ricercatore postdottorale in fisica e astronomia alla UC Irvine e primo autore dello studio. "La nostra scoperta supera di un fattore 30 o più quanto tipicamente osservato".
Il meccanismo alla base di questo gigantesco deflusso risiede nell'interazione tra materia in caduta e campi magnetici intensissimi. Quando il gas precipita verso il buco nero supermassiccivo raggiunge temperature estreme e, incontrando potenti campi magnetici, viene accelerato e lanciato nello spazio sotto forma di getti di plasma. Le osservazioni radio condotte con il Karl G. Jansky Very Large Array nel New Mexico hanno rivelato che questi getti seguono una traiettoria a spirale attraverso lo spazio, testimonianza di un fenomeno denominato "precessione del getto" – un graduale cambiamento nella direzione di emissione analogo all'oscillazione di una trottola.
Il James Webb Space Telescope si è rivelato strumento indispensabile per questa scoperta. La galassia VV 340a contiene infatti enormi quantità di polvere che bloccano la luce visibile, impedendo ai telescopi tradizionali di penetrare nelle sue regioni interne. Le capacità di osservazione nell'infrarosso di Webb – il più grande telescopio spaziale mai costruito, posizionato a circa un milione di miglia dalla Terra in orbita solare – hanno permesso di attraversare questi veli oscuri e rivelare il gas coronale in eruzione. Questo plasma super-ionizzato prende il nome dall'atmosfera esterna del Sole per descrivere materiale riscaldato a temperature estreme, tipicamente confinato nelle immediate vicinanze dei buchi neri e raramente osservato a grandi distanze.
L'integrazione di dati provenienti da molteplici osservatori ha permesso di ricostruire la storia violenta di questa galassia. Il telescopio Keck II alle Hawaii ha individuato gas più freddo che si estende fino a 15 kiloparsec dal buco nero centrale, probabilmente il "reperto fossile" di precedenti episodi di attività. Secondo i ricercatori, questo materiale rappresenta i detriti lasciati da espulsioni precedenti, quando il buco nero espelleva gas dal nucleo galattico in passate fasi di alimentazione intensa.
Le conseguenze per VV 340a sono drammatiche sul piano della formazione stellare. La galassia sta perdendo ogni anno massa sufficiente a formare 19 stelle simili al Sole, un tasso che limita significativamente la sua capacità di generare nuovi astri. "Ciò che sta realmente accadendo è una limitazione significativa del processo di formazione stellare nella galassia attraverso il riscaldamento e la rimozione del gas", precisa Kader. Il meccanismo opera quando i getti collidono con il materiale circostante all'interno della galassia, spingendolo lontano dal centro e riscaldandolo a temperature estreme.
Vivian U, coautrice senior dello studio e ora scienziata associata presso l'Infrared Processing and Analysis Center del Caltech, sottolinea l'eccezionalità dell'osservazione: "Abbiamo trovato la struttura di gas coronale più estesa e coerente fino ad oggi. Ci aspettavamo che JWST aprisse la finestra di lunghezze d'onda dove questi strumenti per sondare i buchi neri supermassicci attivi sarebbero stati disponibili, ma non ci aspettavamo di vedere emissioni così altamente collimate ed estese nel primo oggetto che abbiamo esaminato".
La scoperta offre anche spunti sulla storia della Via Lattea. Sebbene nessun getto simile sia attualmente attivo nella nostra galassia, evidenze suggeriscono che il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea abbia attraversato un evento di alimentazione circa due milioni di anni fa – un fenomeno che i primi antenati umani come l'Homo erectus potrebbero aver osservato nel cielo notturno. Il team di ricerca, supportato da finanziamenti NASA e National Science Foundation, intende ora estendere l'indagine ad altre galassie per comprendere quanto questi fenomeni di getti precessanti influenzino l'evoluzione galattica a lungo termine, gettando nuova luce sui processi che hanno plasmato l'universo che osserviamo oggi.
