Dal centro della nostra Galassia

Il buco nero supermassiccio al centro della nostra Galassia. Crediti: X-ray: NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI

Il centro della Via Lattea con il suo buco nero supermassiccio (SMBH) nella regione centrale denominato Sagittarius A* (si legge A star, e viene indicato con la sigla Sgr A*), è stato osservato e fotografato da Chandra X-ray Observatory della NASA. Gli astronomi sono stati in grado di compiere un passo ulteriore verso la spiegazione del perché il materiale intorno al gigantesco buco nero nel centro della nostra Galassia sia estremamente debole nei raggi X. Questa scoperta comporta importanti implicazioni nello studio dei SMBH.

Le nuove immagini di Sgr A*, che si trova a 26000 anni luce di distanza dalla Terra, indicano che meno dell’1% del gas inizialmente dentro la sfera di influenza gravitazionale di buco nero raggiunge il punto di non ritorno, quello che viene definito l’orizzonte degli eventi. Invece, la maggior parte del gas viene espulso prima che si avvicini all’orizzonte degli eventi e ha la possibilità di illuminare, con conseguente emissione debole di raggi X.

Queste nuove scoperte sono il risultato di una dei più grandi campagne osservative mai eseguite da Chandra. Nel corso del 2012 Chandra ha impiegato circa cinque settimane di osservazioni per catturare immagini in X senza precedenti e le firme dell’energia del gas a molti milioni di gradi che si muove in modo vorticoso intorno a Sgr A*, un buco nero con una massa pari a circa 4 milioni di volte la massa del Sole. Sgr A* è uno dei pochi buchi neri nell’Universo in cui possiamo osservare il fusso di materia nelle sue vicinanze.

“Pensiamo che la maggior parte delle galassie più grandi ospitino nelle loro zone centrali un buco nero supermassiccio, ma sono troppo lontane per poter studiare in che modo la materia si muova vicino ad esso” ha affermato Q. Daniel Wang dell’Università del Massachusetts a Amherst, primo autore della ricerca pubblicata nei giorni scorsi su Journal Science. “Sgr A* è uno dei pochissimi buchi neri abbastanza vicini per noi per testare attualmente questo processo”.

I ricercatori hanno scoperto che i dati di Chandra da Sgr A* non supportavano i modelli teorici dove i raggi X vengono emessi da una concentrazione di stelle di piccola massa intorno al buco nero. In realtà, i dati in X mostrano che il gas vicino al buco nero probabilmente ha origine da venti prodotti da una distribuzione a forma di disco di giovani stelle massicce.

“Questa nuova immagine di Chandra è una delle più fantastiche che abbia mai visto” ha affermato il secondo autore dello studio, Sera Markoff dell’Università di Amsterdam nei Paesi Bassi. “Stiamo osservando Sgr A* mentre cattura gas caldo emesso dalle stelle vicine e che viene incuneato verso il suo orizzonte degli eventi”.

Per cadere dentro l’orizzonte degli eventi, il materiale catturato da un buco nero deve perdere calore e momento angolare. La fuoriuscita di materia permette che questo accada.

“La maggior parte del gas deve essere buttato fuori per cui una piccola quantità può raggiungere il buco nero” ha affermato un altro autore, Feng Yuan dell’Osservatorio Astronomico di Shangai in Cina. “Contrariamente a quanto alcune persone pensano, i buchi neri non sono realmente dei divoratori di tutto quello che attraggono verso di loro. Sgr A* apparentemente sta trovando difficoltà nell’ingoiarlo la maggior parte del suo cibo.

Il gas disponibile a Sgr A* è molto diffuso ed estremamente caldo, per cui è difficile per il buco nero catturarlo e “digerirlo”. I buchi neri golosi che alimentano i quasar e producono enormi quantità di radiazioni hanno riserve di gas molto più fredde e dense di quelle di Sgr A*.

L’orizzonte degli eventi di Sgr A* getta un’ombra contro la materia incandescente che circonda il buco nero. Questa ricerca potrebbe aiutare gli sforzi dei radiotelescopi nell’osservazione e nella comprensione di questa ombra. Sarà pure utile per capire l’effetto che stelle orbitanti e le nubi di gas possono avere sulla materia che fluisce verso il buco nero e lontano dal esso.

Articolo: Wang, Q. D. et al., Dissecting X-ray-emitting Gas around the Center of our Galaxy, su arXiV: http://arxiv.org/abs/1307.5845

Fonte – Supermassive Black Hole Sagittarius A*- http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/multimedia/black-hole-SagittariusA.html#.Uh-pt9K8DKM.

Chandra X-ray Observatory: NASA’S Chandra Catches Our Galaxy’s Giant Black Hole Rejecting Food – http://chandra.harvard.edu/press/13_releases/press_082913.html e http://chandra.harvard.edu/photo/2013/sgra_gas/

Sabrina