Radiogalassie

Le radiogalassie sono galassie che emettono principalmente in banda radio con lunghezze comprese tra 10 MHz e 100 GHz. Questa emissione è nettamente più intensa rispetto a quella di altre galassie nell'universo visibile, raggiungendo livelli energetici di 10⁴⁷ erg/s, ovvero da 100 a 1000 volte superiori. L'emissione radio non è dovuta a stelle normali, ma a fenomeni più energetici che si verificano al centro della galassia o nelle sue regioni periferiche. Poiché emette prevalentemente emissioni radio, una radiogalassia ci appare più piccola rispetto alle sue reali dimensioni.

Perché le radiogalassie sembrano più piccole? Le emissioni a bassa frequenza, come le onde radio, provengono soprattutto da masse fredde, mentre la luce visibile ha origine da masse calde come le stelle. In genere una galassia emette su tutte le lunghezze d'onda. Nel caso delle radiogalassie, invece, le emissioni radio sono concentrate nelle onde radio. Quindi, non avendo molte emissioni nello spettro visibile, una radiogalassia ci appare più piccola quando la osserviamo.

Le caratteristiche delle radiogalassie

Le radiogalassie mostrano una varietà di strutture morfologiche, che vanno da semplici forme sferiche o ellittiche a strutture irregolari più complesse con getti e lobi. Molte radiogalassie ospitano nuclei galattici attivi (AGN), regioni centrali estremamente luminose causate dalla presenza di un buco nero supermassiccio. Il materiale che cade nel buco nero emette enormi quantità di energia, principalmente sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, inclusa l'energia radio.

Una caratteristica distintiva delle radiogalassie è la presenza di getti di materia, noti come lobi, che emergono dalle regioni centrali del nucleo galattico. Sono getti di particelle cariche (elettroni) espulse a velocità prossime a quella della luce. Questi lobi si estendono perpendicolarmente al piano di rotazione della galassia e possono svilupparsi fino a 2-3 megaparsec. I getti interagiscono con il mezzo intergalattico generando l'energia radio che rileviamo tramite i radiotelescopi. I lobi possono avere una vita molto inferiore rispetto a quella della galassia. Se il flusso non viene costantemente alimentato con nuovi elettroni accelerati, i lobi tendono a esaurirsi in un periodo relativamente breve. Per questo motivo, molto probabilmente, le radiogalassie rappresentano solo uno stadio temporaneo della vita di una galassia.

Tra le radiogalassie più note vi sono M82, una galassia irregolare, e M87, una galassia ellittica gigante. Queste galassie mostrano strutture a getto ben definite, composte da materia espulsa dalle regioni nucleari. Altri esempi noti di radiogalassie includono Cygnus A, una delle radiogalassie più forti e vicine, la prima radiogalassia ad essere scoperta nel 1939, e Centaurus A, nota per la sua impressionante struttura a getti e lobi. Queste galassie sono state osservate attraverso telescopi radio come il Very Large Array (VLA) e l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Le radiogalassie sono fondamentali per lo studio dei processi energetici estremi che avvengono nelle regioni centrali delle galassie. La loro analisi contribuisce significativamente alla comprensione dei buchi neri supermassicci, dei getti di materia ad alta energia, e dei meccanismi di accrescimento che alimentano questi fenomeni. Inoltre, offrono una finestra unica sull'evoluzione delle galassie e sulla fisica dei processi ad alta energia nell'universo.