Credito d'immagine: NASA
Gli astronomi della NASA ritengono che i quasar in pensione possano essere una fonte di rari raggi cosmici ad alta energia. La fonte dei raggi cosmici è un mistero, ma gli astronomi hanno calcolato che devono provenire da oggetti entro 200 milioni di anni luce dalla Terra - questi "quasar in pensione" potrebbero essere la fonte.
Sono vecchi ma non dimenticati. Le galassie quasar "in pensione" vicine, miliardi di anni trascorsi dai loro giorni di gloria come i fari più luminosi dell'Universo, potrebbero essere la fonte attuale di rari raggi cosmici ad alta energia, i frammenti di materia più veloci conosciuti e la cui origine è stata un mistero di vecchia data, secondo gli scienziati della NASA e della Princeton University.
Gli scienziati hanno identificato quattro galassie ellittiche che potrebbero aver dato il via a questa seconda carriera nella produzione di raggi cosmici, tutte situate sopra l'impugnatura del Big Dipper e visibili con telescopi da cortile. Ciascuno contiene un buco nero centrale di almeno 100 milioni di masse solari che, se ruotano, potrebbero formare una batteria colossale che invia particelle atomiche, come scintille, che si lanciano verso la Terra quasi alla velocità della luce.
Questi risultati sono discussi oggi in una conferenza stampa durante la riunione congiunta dell'American Physical Society e della High Energy Astrophysics Division dell'American Astronomical Society ad Albuquerque, New York. Il team comprende il Dr. Diego Torres dell'Università di Princeton e Drs. Elihu Boldt, Timothy Hamilton e Michael Loewenstein del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Md.
Le galassie Quasar sono migliaia di volte più luminose delle normali galassie, alimentate da un buco nero centrale che inghiotte abbondanti quantità di gas interstellare. Nelle galassie con i cosiddetti resti di quasar, il nucleo del buco nero non è più una forte fonte di radiazioni.
"Dopo tutto, alcuni resti di Quasar potrebbero non essere così privi di vita, tenendosi occupati nei loro ultimi anni", ha detto Torres. "Per la prima volta, vediamo il suggerimento di una possibile connessione tra le direzioni di arrivo dei raggi cosmici ad altissima energia e le posizioni nel cielo delle galassie dormienti vicine che ospitano buchi neri supermassicci."
I raggi cosmici ad altissima energia rappresentano uno dei più grandi misteri dell'astrofisica. Ogni raggio cosmico - essenzialmente una singola particella subatomica come un protone che viaggia solo a un passo dalla velocità della luce - racchiude tutta l'energia di un campo da baseball della lega principale, oltre 40 milioni di miliardi di miliardi di volt di elettroni. (L'energia di riposo di un protone è di circa un miliardo di volt di elettroni.) La fonte delle particelle deve trovarsi entro 200 milioni di anni luce dalla Terra, poiché i raggi cosmici oltre questa distanza perderebbero energia mentre attraversavano l'oscurità della radiazione cosmica a microonde pervadere l'Universo. Vi è una notevole incertezza, tuttavia, su quali tipi di oggetti entro 200 milioni di anni luce potrebbero generare particelle energetiche.
"Il fatto stesso che queste quattro gigantesche galassie ellittiche siano apparentemente inattive le rende candidate valide per la generazione di raggi cosmici ad altissima energia", ha affermato Boldt. L'irradiazione di radiazioni da un quasar attivo attenuerebbe l'accelerazione dei raggi cosmici, assorbendo gran parte della loro energia, ha detto Boldt.
Il team ammette che non è in grado di determinare se i buchi neri in queste galassie stanno ruotando, un requisito fondamentale per una dinamo compatta per accelerare i raggi cosmici ad altissima energia. Tuttavia, gli scienziati hanno confermato l'esistenza di almeno un buco nero supermassiccio rotante, annunciato nell'ottobre 2001. La teoria prevalente è che i buchi neri supermassicci girano mentre accedono alla materia, assorbendo energia orbitale dalla materia in caduta.
I raggi cosmici ad altissima energia vengono rilevati da osservatori terrestri, come l'Akeno Giant Air Shower Array vicino a Yamanashi, in Giappone. Sono estremamente rari, colpendo l'atmosfera terrestre ad una velocità di circa uno per chilometro quadrato per decennio. Sono in corso i lavori per l'Osservatorio Auger, che coprirà 3.000 chilometri quadrati (1.160 miglia quadrate) su una pianura sopraelevata nell'Argentina occidentale. Una proposta missione della NASA chiamata OWL (Orbiting Wide-Angle Light collector) rileverà i raggi cosmici a più alta energia guardando in basso l'atmosfera dallo spazio.
Loewenstein entra a far parte del Laboratory for High Energy Astrophysics della NASA come ricercatore associato all'Università del Maryland, College Park. Hamilton, anche lui membro del Lab, è membro del National Research Council.
Fonte originale: Comunicato stampa della NASA
