Nella Via Lattea è stato individuato il primo microblazar: IRAS 18293-0941, un sistema binario a 12.000 anni luce dalla Terra in cui una stella calda e massiccia e un buco nero si rincorrono ogni 11 giorni, 9 ore, 7 minuti e 12 secondi. A chiudere trent'anni di caccia è un gruppo guidato dall'Università di Jaén, con un contributo osservativo che include anche due radiotelescopi italiani.
Trent'anni di caccia a un bersaglio nascosto nella polvere
Dai primi anni Novanta i teorici avevano previsto che i blazar extragalattici (buchi neri supermassicci con getti puntati verso l'osservatore) dovessero avere una controparte in scala stellare dentro la nostra Galassia. Mancava però il candidato in grado di superare una verifica rigorosa. IRAS 18293-0941 era stato catalogato decenni fa e poi dimenticato, perché la polvere interstellare lo rende essenzialmente invisibile nelle immagini ottiche standard.
Lo studio, firmato da Josep Martí dell'Università di Jaén e da undici coautori di Spagna, Paesi Bassi e Argentina, è in pubblicazione su Astronomy & Astrophysics. Il sistema comprende una stella massiccia e un buco nero che si scambiano materia: parte alimenta l'accrescimento, parte viene scagliata lungo due getti opposti a tre quarti della velocità della luce. Uno dei due getti punta quasi dritto verso la Terra, e questa geometria è ciò che distingue un microblazar da un normale microquasar.
Medicina e Noto nella rete EVN che ha agganciato il getto
La prova decisiva è arrivata dall'European VLBI Network (EVN), una rete di radiotelescopi distribuita su scala continentale che lavora come un'unica antenna larga migliaia di chilometri. Alle osservazioni hanno partecipato undici antenne: fra queste, le due parabole da 32 metri dell'INAF di Medicina (Bologna) e Noto (Siracusa), insieme a strumenti in Sudafrica, Lettonia, Regno Unito, Svezia, Cina, Polonia, Paesi Bassi, Spagna e alla rete eMerlin britannica. Il resoconto dettagliato è pubblicato sulle pagine dell'INAF dedicate alla scoperta.
La risoluzione dell'EVN ha permesso di escludere l'ipotesi alternativa più insidiosa: che il getto radio unilaterale appartenesse a una galassia lontana sovrapposta per caso alla stella. La posizione misurata dal satellite Gaia dell'Agenzia Spaziale Europea, confrontata con l'emissione radio, ha agganciato il getto al sistema binario. Un secondo canale di verifica, ottico, dagli osservatori di Montsec, Calar Alto e dell'Università di Jaén, ha portato alla stessa conclusione: periodo orbitale di 11,38 giorni e orbita quasi perpendicolare alla nostra linea di vista.
Il contributo delle antenne INAF si inserisce in una serie di collaborazioni europee in cui la ricerca italiana porta strumenti propri, dalle reti di radiotelescopi alle camere di missioni interplanetarie come Simbio-Sys di BepiColombo in rotta verso Mercurio.
Un possibile acceleratore cosmico collegato a LHAASO
Il secondo getto, quello in allontanamento, è troppo debole per essere osservato direttamente, ma lascia un'impronta nel mezzo interstellare. Il radiotelescopio sudafricano MeerKAT ha mostrato una bolla di circa 100 anni luce lungo la direzione del getto, con un nodo compatto di emissione radio al margine opposto. Esattamente in quella posizione gli osservatori gamma Lhaaso in Cina, Hawc in Messico e Hess in Namibia, insieme al satellite Fermi della Nasa, registrano la sorgente LHAASO J1831-1007u*, con fotoni di energia superiore a cento TeV.
Il modello proposto spiega la connessione in modo lineare: il getto accelera i protoni, l'impatto con una nube molecolare densa produce i raggi gamma. L'acceleratore (il getto) e il bersaglio (la nube) sono due oggetti distinti, separati da decine di parsec. Se il legame fisico sarà confermato, i microblazar entrano a pieno titolo nel gruppo dei PeVatron galattici, le fabbriche di raggi cosmici di altissima energia che l'astrofisica cerca di identificare da anni.
Le prossime osservazioni ad alta risoluzione dovranno seguire l'evoluzione del getto e caratterizzare la nube colpita, per verificare passo per passo il meccanismo proposto. Il peso che le infrastrutture italiane continueranno ad avere in queste reti dipende però anche dalle scelte politiche sulla ricerca di base, oggi al centro del negoziato europeo sul programma FP10.
Domande frequenti
Che cos'è un microblazar e in cosa si differenzia da un microquasar?
Un microblazar è un sistema binario formato da una stella massiccia e un buco nero, in cui uno dei getti prodotti dal buco nero è orientato quasi direttamente verso la Terra. Questa particolare geometria lo distingue dai microquasar, i cui getti non sono necessariamente allineati con la nostra linea di vista.
Qual è l'importanza della scoperta di IRAS 18293-0941 nella Via Lattea?
La scoperta di IRAS 18293-0941 rappresenta il primo caso confermato di microblazar nella nostra galassia, chiudendo una ricerca durata trent'anni. Questo risultato permette di studiare processi fisici analoghi a quelli dei blazar extragalattici su scala stellare e più vicina.
In che modo i radiotelescopi di Medicina e Noto hanno contribuito alla scoperta?
Le parabole di Medicina e Noto hanno partecipato alle osservazioni della rete EVN, contribuendo a ottenere immagini radio ad altissima risoluzione del getto. Questi dati sono stati fondamentali per confermare che il getto radio è effettivamente associato al sistema binario IRAS 18293-0941.
Qual è la connessione tra il microblazar e le emissioni di raggi gamma osservate?
Il modello suggerisce che il getto del microblazar accelera protoni che, impattando su una nube molecolare densa, producono raggi gamma osservati da vari telescopi. Se confermata, questa connessione collocherebbe i microblazar tra i possibili acceleratori galattici di raggi cosmici ad altissima energia.
Quali saranno i prossimi passi nella ricerca su IRAS 18293-0941?
Le prossime osservazioni si concentreranno sull'evoluzione del getto e sulla caratterizzazione dettagliata della nube colpita, per verificare il meccanismo di produzione dei raggi gamma. Questi studi richiederanno ulteriori dati ad alta risoluzione e una stretta collaborazione internazionale.
Perché la scoperta del microblazar è rilevante per la ricerca scientifica italiana ed europea?
La scoperta evidenzia il ruolo delle infrastrutture italiane, come i radiotelescopi di Medicina e Noto, nelle reti di ricerca internazionali. Il futuro contributo italiano dipenderà dalle decisioni politiche sul finanziamento della ricerca di base in Europa.
