00:21L'universo risplende di energia, che viene prodotta non solo da stelle nebulose e brulicanti
00:28vivai galattici, ma anche dai getti di elettroni liberi originati da alcuni tra i più potenti
00:34oggetti cosmici, i nuclei galattici attivi noti come blazar. Questa settimana un team
00:41internazionale di astrofisici, utilizzando i dati dell'Imaging X-ray Polarimetry Explorer
00:48della NASA, realizzato in collaborazione con l'Agenzia Spaziale Italiana, ha pubblicato
00:54nuove scoperte sul blazar denominato Markarian 421, un nucleo galattico attivo e una potente
01:01sorgente di raggi gamma che si trova nella costellazione dell'Orsa Maggiore, all'incirca
01:07a una distanza di 400 milioni di anni luce dalla Terra. Markarian 421 è una vecchia conoscenza
01:15degli astronomi che scrutano l'universo estremo, ha detto l'astrofisica dell'Agenzia Spaziale
01:21italiana Laura Di Gesù, prima autrice di questa pubblicazione. Eravamo sicuri che questo blazar
01:28sarebbe stato un obiettivo interessante per XP, ma questa scoperta ha superato le nostre
01:34migliori aspettative. Ha infatti mostrato come la misura della polarizzazione dei raggi
01:39X arricchisca la nostra capacità di sondare la complessa geometria del campo magnetico e
01:46l'accelerazione delle particelle in diverse regioni dei getti relativistici. Un momento
01:52entusiasmante per gli studi sui getti astrofisici. Un blazar è un nucleo galattico attivo identificato
02:00grazie all'espulsione del suo potente getto di elettroni liberi nella direzione degli osservatori
02:06terrestri, come telescopi terrestri e spaziali. La fiammata prodotta da questi getti è molto
02:13luminosa e per questo altamente rivelabile a causa degli effetti dello spazio-tempo
02:19relativistico sulla luce del getto. Nonostante decenni di studio, gli scienziati non hanno
02:25ancora compreso appieno i processi fisici che determinano la dinamica e l'emissione dei
02:31getti relativistici espulsi dai blazar. Ma la rivoluzionaria capacità di XP di misurare
02:38la polarimetria nei raggi X, ovvero la capacità di misurare la direzione media del campo elettrico
02:44delle onde luminose, offre agli astronomi una visione senza precedenti di questi oggetti,
02:51della loro geometria e dell'origine delle loro emissioni. I modelli teorici, che tentano
02:57di spiegare le caratteristiche dei getti, raffigurano spesso una struttura di campo magnetico a elica
03:03spirale, simile a quella della catena del DNA umano, ma XP ha riscontrato una variabilitÃ
03:10inaspettata durante tre osservazioni prolungate di Markarian 421 a maggio e giugno 2022.
03:18Ci aspettavamo che la direzione della polarizzazione potesse cambiare, ma pensavamo che le rotazioni
03:24di maggiore entità sarebbero state rare, sulla base di precedenti osservazioni ottiche di molti
03:30blazar, ha affermato Herman Marshall, fisico ricercatore presso il Massachusetts Institute of
03:36Technology di Cambridge e coautore dello studio. XP ha così effettuato tre osservazioni del blazar
03:43Markarian 421, rivelando un grado di polarizzazione costante. Sorprendentemente, il comportamento
03:51dell'angolo di polarizzazione non è stato lo stesso, mentre nella prima osservazione è rimasto
03:57costante, nella seconda la sua direzione ha letteralmente fatto un'inversione a U, ruotando
04:04di quasi 180 gradi in due giorni. Con sorpresa, la direzione di polarizzazione continuava a ruotare
04:11alla stessa velocità nella terza osservazione.
04:15Questa notevole scoperta suggerisce l'idea che il plasma responsabile dell'emissione nei
04:20raggi X segua la struttura elicoidale del campo magnetico all'interno dei getti, come suggerito
04:27da Alan Marsher e il suo team nel 2008 con osservazioni nelle onde radio, commenta Davun
04:34Kim, dottorando presso l'INAF di Roma e tra gli autori dello studio pubblicato su Nature
04:40Astronomy. Le future osservazioni di Markarian 421 permetteranno di ottenere informazioni fisiche
04:48sul getto, come la dimensione spaziale della regione di collimazione. Le misurazioni ottiche,
04:55infrarosse e radio simultanee, inoltre, non hanno mostrato alcun cambiamento nella direzione
05:02della polarizzazione della luce, anche quando la direzione della polarizzazione dei raggi
05:08X ruotava velocemente. Tale rotazione della polarizzazione dà credito a un modello in cui
05:15uno shock si propaga a lungo campi magnetici a spirale all'interno del getto. L'emissione
05:22di raggi X mappa la spirale, mentre gli elettroni che producono la luce ottica sono in una zona
05:28diversa del getto, dove il campo magnetico non è tale da produrre una variazione della
05:34polarizzazione. XP continuerà ad osservare Markarian 421 e altri blazar, per saperne di
05:42più su queste fluttuazioni del getto e sulla frequenza con cui si verificano.
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