Astronomia gamma
Le radiogalassie e le galassie di Seyfert I Blazars L’origine dell’emissione gamma
L’origine dell’emissione gamma
L’enorme energia rilasciata dai blazars è probabilmente dovuta all’accrescimento in un buco nero supermassiccio. Alcuni modelli spiegano l’emissione di raggi gamma da questi oggetti, la maggior parte di essi prevede l’emissione di raggi gamma da getti di materia collimati e costituite da particelle relativistiche. In particolare i blazars ad emissione gamma presentano uno di questi getti di particelle orientato in direzione della Terra, infatti è stata osservata una correlazione tra l’emissione di raggi gamma e l’orientazione dei getti lungo la direzione di osservazione. Le rapide variazioni su scala temporale giornaliera forniscono importanti indicazioni sulle dimensioni massima della sorgente,che è confrontabile con le dimensioni del sistema solare. Un oggetto così massiccio e così compatto non può che essere un buco nero.
I fotoni gamma possono essere prodotti nei getti lontano dal buco nero oppure, alla base di questi getti in una regione prossima all’orizzonte degli eventi del buco nero centrale. La prima ipotesi sembra la più corretta in quanto dovrebbe essere difficile per un fotone sfuggire da una regione prossima all’orizzonte degli eventi senza venir diffuso dal disco di accrescimento. Indizi osservativi fanno invece propendere per la seconda ipotesi con la produzione di gruppi massicci di particelle relativistiche alla base dei getti che successivamente produrranno con differenti meccanismi fotoni gamma. In particolare questi noduli di materia sono associati a crescite veloci dell’emissione gamma. Infatti nei quasar 0528+134, 3C279, 1611+343 vennero osservate in ottico delle componenti sorgenti "superluminali" provenienti dal nucleo ed in moto verso l’esterno associate proprio a repentini aumenti dell’emissione gamma da queste sorgenti. Può essere logico supporre quindi che le variazioni di emissione gamma da queste sorgenti possa essere causata da noduli di materia ed instabilità che entrano nei getti di particelle relativistiche.
Purtroppo le teorie sulla produzione di questi fasci collimati sono ancora agli inizi e non forniscono risposte definitive, una possibilità è quella di fasci composti da protoni ed elettroni relativistici prodotti dal decadimento di neutroni relativistici nei pressi del nucleo centrale. Altre teorie prevedono invece una composizione di elettroni e positroni in un plasma molto caldo e caratterizzato da un campo che consenta ai due tipi di particelle di percorrere lunghe distanze senza venire a contatto tra di loro. Ciò che si è potuto accertare è comunque la presenza di particelle relativistiche in un flusso adeguato per garantire la produzione di un certo numero di fotoni gamma. Il modello più accreditato prevede la produzione termica di fotoni ultravioletti, ottici e infrarossi. Successivamente mediante interazione Compton inversa con le particelle relativistiche del fascio questi fotoni vengono convertiti in fotoni gamma.
