Che cos'è un nucleo galattico attivo (AGN)?

Un nucleo galattico attivo è una piccola regione, tra circa 1 e 100 anni luce di diametro, al centro di una galassia che emette quantità prodigiose di radiazione su tutto o parte dello spettro elettromagnetico, dai raggi gamma più corti alle onde radio più lunghe . I nuclei galattici attivi sono tra i fenomeni più energici dell'universo, battendo anche le supernovae in termini di luminosità.

I nuclei galattici attivi sono alimentati dalla materia che si accumula su buchi neri supermassicci, con una massa compresa tra 10 ⁶ e 10 ¹⁰ volte quella del Sole. Questi buchi neri hanno generalmente una dimensione di circa un anno luce di diametro. La materia in caduta si forma in un disco di accrescimento, con particelle di gas che si muovono e si scontrano tra loro a velocità che si avvicinano alla velocità della luce. Questo rilascia enormi quantità di energia, spesso sotto forma di getti relativistici che si proiettano perpendicolarmente al disco di accrescimento. A seconda che questi getti puntino o meno verso la Terra, un nucleo galattico attivo potrebbe avere o una luminosità molto grande o una luminosità a malapena.

I nuclei galattici attivi sono di gran lunga più comuni nelle galassie più vecchie e quindi più distanti. I quasar, un sottoinsieme di nuclei galattici attivi, sono tra gli oggetti osservati più distanti nell'universo, con distanze osservate di 13 miliardi di anni luce o più. Questi quasar servono come finestre nell'universo primordiale. Sebbene si pensi che tutte le galassie massicce abbiano buchi neri supermassicci centrali che potrebbero teoricamente alimentare i nuclei galattici attivi, in pratica sembra che solo le galassie più vecchie li ospitino. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che la materia nelle regioni centrali delle galassie non era ancora caduta nel buco ed era quindi in maggiore approvvigionamento. I più potenti nuclei galattici attivi consumano circa una massa solare di materiale ogni anno.

I nuclei galattici attivi sono ampiamente divisi in AGN radio-rumorosi e radio-silenziosi. I nuclei galattici attivi radio-silenziosi tendono a mancare getti relativistici, rilasciando calore e luce attraverso l'accumulo di materia ma senza le proiezioni. I nuclei galattici attivi radio-rumorosi possiedono getti relativistici e, negli oggetti più luminosi, blasoni, questi getti si trovano molto vicino alla linea di vista.