Una Popolazione di Strani Oggetti Attorno a Sagittarius A*

Una Popolazione di Strani Oggetti Attorno a Sagittarius A*

Gli astronomi hanno scoperto nel cuore della Via Lattea vari oggetti insoliti che hanno l’aspetto di nubi gassose, ma si comportano come stelle, volteggiando ad alta velocità nei pressi del buco nero supermassiccio della nostra galassia. Secondo i ricercatori potrebbe trattarsi di grandi stelle derivanti da fusioni stellari.

“Questi oggetti assomigliano a gas e si comportano come stelle”, afferma Andrea Ghez, coautore dello studio. In effetti gli oggetti appaiono compatti per gran parte del tempo, ma assumono una forma allungata quando le loro orbite li portano più vicini al buco nero gigante. Il team aveva già identificato un oggetto insolito al centro della nostra galassia nel 2005 e lo aveva chiamato G1. Nel 2012, altri astronomi scoprirono un secondo oggetto, chiamato G2, che ha raggiunto il suo massimo avvicinamento al buco nero supermassiccio nel 2014. Secondo i ricercatori l’oggetto G2 era composto da due stelle in orbita assieme attorno al buco nero, che si sono fuse per diventare una stella più grande, rimasta avvolta in una coltre di gas e polveri insolitamente densa.

In pratica si tratterebbe di stelle gonfiate, così grandi che le forze mareali esercitate dal buco nero centrale possono strappare via materia dalle loro atmosfere durante il pericoloso avvicinamento, ma dotate di un nucleo sufficientemente massiccio da rimanere intatto. “Nel periodo del suo massimo avvicinamento al buco nero, G2 mostrava una firma davvero insolita”, spiega Ghez. “L’avevamo già osservato prima, ma non appariva troppo strano fino a che non è giunto vicino al buco nero, ha assunto una forma allungata, e gran parte del suo gas è andata distrutta”. Il coautore Mark Morris aggiunge: “Uno degli aspetti entusiasmanti a riguardo degli oggetti G è che, man mano che si avvicinano al buco nero centrale, il materiale strappato via dalle forze mareali alla fine ricadrà inevitabilmente nel buco nero. Quando avviene questo processo, può produrre uno spettacolo impressionante di fuochi d’artificio, dal momento che il materiale divorato dal buco nero si riscalda ed emette ingenti quantità di radiazione prima di scomparire al di là dell’orizzonte degli eventi”.

Il team riferisce l’esistenza di altri quattro oggetti simili, chiamati G3, G4, G5 e G6, di cui ha determinato l’orbita. Mentre G1 e G2 presentano orbite similari, i quattro nuovi oggetti hanno orbite molto differenti. Secondo gli autori tutti gli oggetti sono in realtà stelle binarie, coppie stellari che si sono fuse a causa delle possenti interazioni gravitazionali con il buco nero. “I buchi neri possono provocare la fusione di due stelle binarie. È possibile che molte delle stelle che avevamo osservato ma il cui comportamento non avevamo compreso siano il prodotto finale di fusioni ora terminate”, spiega Ghez. Nel corso di un lungo periodo di tempo la gravità del buco nero altera le orbite delle stelle binarie nelle vicinanze, fino a che la coppia collide.

L’immagine mostra le orbite degli oggetti G al centro della galassia, con il buco nero supermassiccio indicato da una croce bianca. Credit Anna Ciurlo, Tuan Do/UCLA Galactic Center Group

Anna Ciurlo, a guida dello studio, fa notare che il gas appartenente al guscio esterno di G2 si è straordinariamente allungato, mentre la parte interna non ha subìto analogo processo. “Qualcosa deve aver fatto sì che rimanesse compatta e sopravvivesse all’incontro con il buco nero. Questo costituisce una prova della presenza di un oggetto stellare all’interno di G2”. L’insieme di dati utilizzato dal team è stato raccolto per un ventennio, un lungo periodo che ha permesso di caratterizzare con accuratezza il comportamento degli oggetti G. Nel Settembre 2019 il team aveva annunciato una certa attività di origini ignote da parte del buco nero. Sembra che l’allungamento di G2 abbia provocato l’espulsione di gas che recentemente è stato divorato dal buco nero stesso. Gli autori fanno notare che il centro della Via Lattea è un ambiente davvero estremo, ricco di oggetti esotici.

“La Terra è localizzata in periferia rispetto al centro della Via Lattea, che si trova a 26.000 di distanza da noi”, spiega Ghez. “Il centro della nostra galassia ha una densità di stelle un miliardo di volte più elevata rispetto alla nostra regione. Le interazioni gravitazionali sono molto più forti, i campi magnetici sono più estremi. Il centro della galassia è il luogo in cui si verificano i fenomeni astrofisici estremi”.

Nell’immagine rappresentazione artistica di oggetti G, con i centri rossastri, in orbita attorno al buco nero supermassiccio, rappresentato come una sfera nera circondata da un anello biancastro
Credit: Jack Ciurlo

http://newsroom.ucla.edu/releases/astronomy-strange-objects-galaxy-black-hole