Le bolle di Fermi sono struttre scoperte oltre dieci anni fa dal telescopio spaziale per raggi gamma Fermi (Fermi Gamma-ray Large Area Space Telescope, Glast) della Nasa. Sono una coppia di giganteschi lobi di radiazione gamma, al centro della nostra galassia che si estendono per 50mila anni luce, 25mila anni luce sopra e 25mila anni luce sotto il disco galattico.
Questi lobi a forma di clessidra sono stati chiamati Bolle di Fermi.
Quando furono scoperte le bolle di Fermi nessuno ne aveva capito l’origine, tuttavia in uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal due ricercatori cinesi dell’Osservatorio astronomico di Shanghai (Shao) dell’Accademia cinese delle scienze hanno proposto un nuovo modello che spiega sia l’origine delle bolle di Fermi che l’origine della struttura biconica a raggi X presente nel centro della Via lattea, concludendo che sono lo stesso fenomeno, originato da onde d’urto generate da una coppia di getti provenienti da Sagittarius A*, il gigantesco buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia.
Le bolle sono due enormi lobi colmi di gas incandescente, raggi cosmici e campi magnetici. Sebbene invisibili a occhio nudo, sono molto luminose nello spettro dei raggi gamma, dove presentano bordi netti che coincidono con una struttura biconica evidente nella parte a raggi X dello spettro.
L’origine delle bolle di Fermi
I ricercatori Guo Fulai e Zhang Ruiyu pensano che questa corrispondenza tra le due strutture possano avere la stessa origine. Inoltre, la struttura biconica a raggi X potrebbe essere spiegata dal guscio sottile dell’onda d’urto del gas incandescente, generata da un’esplosione di energia avvenuta 6 milioni di anni fa dal buco nero super massiccio centrale della nostra galassia, noto anche come Sagittario A * (o Sgr A *).
L’onda d’urto potrebbe essere iniziata quando il buco nero ha improvvisamente emesso due enormi getti di materia ionizzata in direzioni opposte lontano dal centro galattico a una velocità prossima a quella della luce.
I ricercatori hanno spiegato che se i getti fossero stati abbastanza larghi e abbastanza potenti, avrebbero potuto creare due onde d’urto gemelle che spostandosi attraverso il gas su entrambi i lati del centro galattico lo avrebbero compresso e riscaldato, formando cosi le strutture a raggi X a forma di clessidra; i bordi delle onde d’urto, espandendosi nello spazio intergalattico per migliaia di anni luce in entrambe le direzioni, avrebbero originato le Bolle di Fermi. L’intero processo sarebbe durato circa un milione di anni.
Il modello di Fulai e Ruiyu indica che l’energia totale emessa dal buco nero super massiccio, durante la generazione dell’evento è paragonabile a quella rilasciata da circa 20mila supernove. La materia totale consumata da Sgr A* durante questo evento è circa 100 volte la massa del nostro Sole.
Guo fa notare che la struttura biconica a raggi X ha una base molto stretta, questo esclude che il fronte d’onda sia stato prodotto da formazione stellare. Al contrario, i getti collimati depositano rapidamente la maggior parte dell’energia a grandi distanze lungo la direzione del getto, portando naturalmente ad avere un fronte d’urto vicino al piano galattico molto stretto.
Secondo i due ricercatori cinesi, l’ipotesi delle onde d’urto spiega le temperature estremamente elevate delle bolle di Fermi e il fatto che i bordi inferiori delle bolle si sovrappongono perfettamente con le strutture a raggi X.
Secondo i due ricercatori, inoltre, se un evento, simile ma meno potente, di onde d’urto si fosse verificato qualche milione di anni dopo, potrebbe spiegare le strutture radio più piccole a forma di bolla osservate di recente nel centro galattico.
Secondo Guo, lo studio suggerisce con forza che circa cinque milioni di anni fa una coppia di potenti getti è stata emessa dal buco nero super massiccio per un periodo di un milione di anni e che questo rilascio abbia portato alla formazione delle gigantesche bolle di Fermi, che oggi ammiriamo.
