12 Dic 2021 Il Temporaneo Risveglio di Sagittarius A*
Basandosi su osservazioni di Hubble e di altri telescopi in molteplici lunghezze d’onda, un team di astronomi ha scoperto che il buco nero supermassiccio della Via Lattea, Sagittarius A*, si è momentaneamente risvegliato dal suo quieto torpore circa 2.000 anni fa. Probabilmente un oggetto massiccio o del materiale gassoso si è avvicinato tanto da essere afferrato nella sua morsa gravitazionale. L’evento ha provocato l’espulsione di un getto collimato di plasma, che ha colpito e illuminato dense nubi gassose nel centro galattico.
Il telescopio Hubble ha inquadrato vicino al buco nero una nube brillante di idrogeno, che probabilmente è stata colpita da un getto stretto di plasma espulso dai dintorni del buco nero poche migliaia di anni fa. Sagittarius A* è ancora occasionalmente attivo, ma su scala energetica inferiore rispetto all’ultima eruzione significativa individuata, avvenuta circa 3 milioni di anni fa. Quando il getto ha impattato sugli addensamenti di idrogeno, il deflusso si è sparso in filamenti simili a tentacoli che hanno continuato a viaggiare lungo una traiettoria al di là della nostra galassia.
Questo prova che il buco nero, la cui massa è pari a 4,1 milioni di Soli, non è un mostro dormiente, ma si risveglia periodicamente quando una stella o una nube gassosa si avvicinano troppo. I buchi neri trascinano il materiale in un disco di accrescimento circostante, dal quale parte del materiale in caduta si allontana sotto forma di getti collimati dai potenti campi magnetici. Lo stretto deflusso è accompagnato da un torrente di radiazione micidiale. “Il buco nero centrale della Via Lattea è variabile dal punto di vista dinamico e attualmente è inattivo”, afferma Gerald Cecil dell’University of North Carolina a Chapel Hill. Il team ha messo insieme osservazioni multibanda effettuate da una serie di telescopi, scoprendo che il buco nero espelle mini-getti ogni volta che ingurgita qualcosa di massiccio, come una nube di gas.
L’immagine rappresenta una combinazione di riprese in varie lunghezze d’onda. Le formazioni color arancio sono composte da idrogeno gassoso brillante. Una di queste strutture è una vasta nube colpita dal getto espulso dal centro galattico. Il getto si espande dalla nube dividendosi in tentacoli che fluiscono verso nord. Più vicino al buco nero il colore blu evidenzia gas surriscaldato, mentre il verde individua la presenza di gas molecolare. Credit: NASA, ESA, Gerald Cecil (UNC-Chapel Hill), J. DePasquale (STScI)
Nel 2013 gli scienziati avevano scoperto un getto meridionale vicino al buco nero, grazie alla radiazione X rilevata dall’Osservatorio Chandra della NASA e alle onde radio rilevate dal Very Large Array in New Mexico. Cecil ha voluto verificare se fosse presente anche un contro-getto in direzione nord, controllando i dati di archivio del radiotelescopio ALMA in Cile, che utilizza lunghezze d’onda millimetrica per penetrare nelle cortine di polveri interposte tra noi e il centro galattico. I dati di ALMA rivelano una struttura lineare stretta e in espansione nel gas molecolare, che può essere ricondotta fino al buco nero per una lunghezza di 15 anni luce. Inoltre, il team ha scoperto nelle immagini nell’infrarosso di Hubble una bolla brillante gonfia di gas caldo, allineata col getto fino ad una distanza di almeno 35 anni luce dal buco nero. Questi due effetti residui del getto, ormai quasi scomparso, sono le sole prove visibili del suo impatto sul gas molecolare circostante.
Man mano che il getto si è spostato lungo il gas, ha colpito il materiale circostante e si è incurvato lungo molteplici flussi. “I flussi filtrano al di fuori del denso disco gassoso della Via Lattea: il getto diverge e si trasforma da fascio stretto a struttura tentacolare”, spiega Alex Wagner, tra gli autori dello studio. Questo deflusso crea una serie di bolle in espansione che si estendono per almeno 500 anni luce. Queste strutture più vaste a bolla sono state individuate anche da altri telescopi a varie lunghezze d’onda.
Utilizzando osservazioni del telescopio Hubble, già in precedenza gli scienziati avevano osservato i resti di un’immensa esplosione emanata dal centro della Via Lattea circa tre milioni e mezzo di anni fa. L’evento energetico fu provocato probabilmente dall’ingestione di una vasta nube di idrogeno, con massa 100.000 volte quella del Sole, da parte del nostro buco nero supermassiccio. Lo stesso evento ha probabilmente provocato la formazione di due bolle immense di plasma che si innalzano per 30.000 anni luce al di sopra e al di sotto del disco galattico, le famose Bolle di Fermi, individuate nel 2010 dal telescopio a raggi gamma Fermi della NASA.
Per avere un’idea del tipo di fenomeno, il team ha osservato le immagini di un’altra galassia, in cui è presente il deflusso espulso dai dintorni del buco nero centrale. NGC 1068, situata a 47 milioni di anni luce da noi, è una galassia attiva e presenta strutture a bolla allineate lungo il getto proveniente dal buco nero vorace al suo centro. Le strutture osservate in banda radio e X appaiono molto simili a quelle individuate nella Via Lattea. NGC 1068 potrebbe rappresentare un esempio del comportamento assunto dalla Via Lattea durante l’attività maggiore del suo buco nero, pochi milioni di anni fa.
Nell’immagine rappresentazione artistica del disco gassoso circostante un buco nero supermassiccio.
Credit: Keio University
https://hubblesite.org/contents/news-releases/2021/news-2021-062#section-id-2
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