LE RADIOGALASSIE




Certe galassie emettono nella banda radio una potenza piu' di cento volte superiore a quella delle altre e per questo motivo prendono il nome di "radiogalassie". La prima radiogalassia, Cygnus A, fu scoperta negli anni trenta nella costellazione del Cigno: essa irraggia in questa banda spettrale un milione di volte piu' intensamente della nostra galassia.
Con lo sviluppo dei radiotelescopi e poi dei radiointerferometri, altre forti radiosorgenti sono state identificate; tra queste ricordiamo M82, M87, Centarurs A.

Lo studio dell'emissione radio ha mostrato che in molte radiogalassie essa proviene da due regioni estese, dette radiolobi, cioe' due getti di gas che si estendono per migliaia di anni luce in modo simmetrico rispetto al centro della galassia. La loro estensione puo' essere enorme, fino a 15 milioni di anni luce, come nel caso della radiogalassia 3C 236.
La regione emittente di una radiogalassia si estende in media per qualche centinaio di kiloparsec. L'energia emessa nella banda radio non e' di natura termica, cioe' non e' legata all'emissione stellare. Essa e' prodotta dal moto di elettroni relatvistici (che si muovono cioe' con velocita' prossime a quella della luce) in un campo magnetico molto intenso. Questi elettroni emettono una radiazione detta di "sincrotrone", quando vengono decelerati muovendosi nel campo magnetico.
Queste immagini di radiogalassie del Telescopio Spaziale Hubble sono state combinate con le mappe radio (linee blu), ottenute con un radiointerferometro a larghissima base. Le complicate strutture di gas e stelle rivelate fanno ritenere che il meccanismo che alimenta le radiogalassie sia piu' complesso del previsto. Queste strutture sono dovute sia alla formazione di nuove stelle, sia alle onde d'urto causate da getti di gas caldo provenienti dal centro delle galassie (probabilmente a causa di un buco nero centrale). A sinistra, la galassia 3C265. La linea corrisponde all'asse dell'emissione radio, che non coincide con quello dell'emissione ottica.
Al centro, 3C324. Le regioni centrali della galassia sono oscurate da una grande striscia di polvere.
A destra, 3C368, una delle piu' note radiogalassie. Le regioni brillanti possono essere stelle o polvere. Come nel caso di altre radiogalassie, i getti di gas emessi da un probaile buco nero centrale possono avere indotto la formazione di nuove stelle lungo la direzione dei getti stessi. (HST)



Si pensa che nel nucleo delle radiogalassie esista un meccanismo in grado di espellere getti di materia e di produrre dei forti campi magnetici, probabilmente un gigantesco buco nero come nel caso di altri tipi di galassie attive. Questi getti di gas, dopo aver percorso migliaia di anni luce, interagiscono con il materiale intergalattico e rallentano, formando cosi' le caratteristiche strutture a forma di lobo.
Le analisi ad alta risoluzione hanno poi rivelato, in aggiunta ai radiolobi, un sorgente radio compatta, coincidente con il nucleo della galassia.
Oltre alle radiogalassie estese, ci sono anche radiosorgenti compatte, nelle quali cioe' l'emissione radio e' confinata nel nucleo della galassia, in una regione delle dimensioni dell'ordine di un anno luce. Queste sono anche le dimensioni del motore centrale di un nucleo attivo. Spesso le controparti ottiche di questo tipo di radiosorgenti sono quasar o Lacertidi.

Nel caso di radiosorgenti estese, si puo' calcolare l'eta' dei radiolobi a partire dalla velocita' stimata di emissione del gas dal nucleo e dall'estensione dei lobi stessi. Di solito essa e' compresa tra 1 e 100 milioni di anni; questa eta' e' anche l'intervallo di tempo durante il quale il motore centrale che li ha prodotti e' rimasto attivo. L'emissione di una radiogalassia non dura molto a lungo, a meno che gli elettroni non vengano continuamente rimpiazzati; si pensa quindi che la fase durante la quale la radiogalassia si manifetsa come tale non sia che una frazione della vita della galassia stessa.