Nuclei Galattici Attivi (AGN)

Il getto di M87, NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Le galassie attive (nuclei galattici attivi, AGN) sono sistemi astrofisici importanti per studiare le relazioni tra le proprietà del buco nero supermassivo al loro centro (Super Massive Black Hole, SMBH) e quelle delle galassie in cui sono ospitati. In questo ambito vengono condotti studi sulla popolazione di AGN con surveys a più frequenze per comprendere la fisica e l'evoluzione delle proprietà di questa classe di sorgenti. In particolare, osservazioni in banda X e a diverse lunghezze d'onda (ad es. XMM-COSMOS, COSMOS Legacy, XMM XXL, XMM SERVS, CDFS, ELAIS, Herschel / PEP, campo J1030 tra gli altri) sono sfruttate per identificare gli AGN nell'epoca cruciale della loro co-evoluzione con le galassie e determinare la natura del background diffuso a raggi X. Le osservazioni di follow-up nell'ottico e nel vicino infrarosso (ad es. con dati X-Shooter, SINFONI e SOFI) sono utilizzate per esplorare gli effetti del feedback dei quasar luminosi a z ~ 1-3 sull'evoluzione delle galassie. I meccanismi di accrescimento ed espulsione sono studiati nel radio, nell'infrarosso e nei raggi X (ad es. progetto SUBWAYS) per comprendere la complessa fisica dei buchi neri e l'impatto sulle galassie ospiti dall'universo locale fino ad alti redshift. L'impatto dell'AGN sulla galassia ospite è studiato anche attraverso lo studio delle galassie nell'universo locale e distante, sfruttando i nuovi dati sub-mm del telescopio ALMA. Data la vicinanza delle sorgenti locali, è possibile studiare in dettaglio in che modo il campo di radiazione dell'AGN influisca sulla fisica delle nubi molecolari nel mezzo interstellare, che rappresentano i siti in cui si formano le stelle. Inoltre, vengono analizzati campioni di sorgenti radio ad alta e bassa potenza, radiosorgenti giovani, galassie brillanti e la debole popolazione radio con interferometri radio e dati a diverse lunghezza d'onda per comprendere la natura e l'origine dell'emissione radio.

Nel 2016, il progetto Super Massive Black Holes (PI G. Giovannini, in collaborazione con INAF-IRA), è stato inserito tra i progetti strategici per la collaborazione scientifica tra Italia e Giappone dal Ministero degli Affari Esteri. I collaboratori sono la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) e il National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Numerosi progetti scientifici comuni sono attualmente in corso in questo contesto, comprese le osservazioni VLBI. Il progetto prevede la partecipazione dei tre radiotelescopi italiani per osservazioni comuni con i quattro radiotelescopi in Giappone. Nel 2018 il PI G. Giovannini insieme ad un grande team internazionale, ha pubblicato su Nature Astronomy le osservazioni di 3C84 ottenute con osservazioni Space VLBI tra cui il satellite russo RadioAstron e 29 radiotelescopi a terra. Le immagini ottenute con una risoluzione angolare di 30 micro-arcsec mostrano le proprietà del getto nella regione da 100 a 10000 raggi gravitazionali. È in corso un follow-up di questo studio.

I ricercatori del presente gruppo sono coinvolti in diversi progetti internazionali: extended  ROentgen Survey for a IMaging Telescope Array (eROSITA), la collaborazione di Fermi per osservare l'intero cielo nella banda Gamma-Ray, Square Kilometer Array (SKA) , Advanced Telescope for High ENergy Astrophysics (ATHENA) e nel Cherenkov Telescope Array (CTA). 

Finanziamenti:

• UniBo,
• PRIN-MIUR,
• PRIN-INAF,
• Marie Curie grants,
• ASI/INAF,
• INAF,
• MAECI.