Il buco nero centrale della Via Lattea si è svegliato 200 anni fa

Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della galassia della Via Lattea, è molto meno luminoso di altri buchi neri che osserviamo al centro di altre galassie, il che, si ritiene, significa che il buco nero centrale della nostra galassia non sta assorbendo attivamente il materiale presente attorno a sé

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Il buco nero centrale della Via Lattea si è svegliato 200 anni fa
Il buco nero centrale della Via Lattea si è svegliato 200 anni fa

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Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della galassia della Via Lattea, è molto meno luminoso di altri buchi neri che osserviamo al centro di altre galassie, il che, si ritiene, significa che il buco nero centrale della nostra galassia non sta assorbendo attivamente il materiale presente attorno a sé.

Nuove prove riprese dal telescopio IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) della NASA, però, suggeriscono che l’antico gigante addormentato si sia svegliato di recente – circa 200 anni fa – per divorare gas e altri detriti cosmici alla sua portata.

Sagittarius A si trova a più di 25.000 anni luce dalla Terra ed è il buco nero supermassiccio a noi più vicino, con una massa stimata di milioni di volte quella del nostro Sole. Spesso abbreviato dai ricercatori in Sgr A (pronunciato “Sagittarius A star”), si trova nella costellazione del Sagittario nel cuore della Via Lattea.

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Le immagini dell’Imaging X-ray Polarimetry Explorer e Chandra X-ray Observatory della NASA sono state combinate per mostrare i dati a raggi X dell’area intorno a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della galassia della Via Lattea. Qui vediamo combinati i dati IXPE, in arancione, con i dati Chandra in blu. La combinazione dei dati IXPE e Chandra ha aiutato i ricercatori a determinare che la luce a raggi X identificata nelle nubi molecolari ha avuto origine da Sagittarius A* durante un’esplosione avvenuta circa 200 anni fa. Crediti: IXPE: NASA/MSFC/F. Marino et al; Chandra: NASA/CXC/SAO; Elaborazione delle immagini: L.Frattare, J.Major & K.Arcand

Gli scienziati si sono rivolti a IXPE per uno sguardo più da vicino quando precedenti studi sui raggi X hanno rilevato emissioni di raggi X relativamente recenti dalle gigantesche nubi di gas nelle sue vicinanze. Dato che la maggior parte delle nubi cosmiche, chiamate “nubi molecolari“, sono fredde e scure, le firme a raggi X di queste nubi avrebbero dovuto essere deboli. Invece, brillavano ad alta luminosità.

Uno degli scenari per spiegare perché queste gigantesche nubi molecolari risplendono è che, in effetti, stanno riecheggiando un lampo di luce a raggi X scomparso da tempo, indicando che il nostro buco nero supermassiccio non era così quiescente alcuni secoli fa“, ha affermato Frédéric Marin, astronomo dell’Osservatorio astronomico di Strasburgo in Francia e autore principale del nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature.



IXPE, che misura la polarizzazione della luce a raggi X, o la direzione e l’intensità media del campo elettrico delle onde luminose, ha puntato su queste nubi molecolari per due periodi di studio a febbraio e marzo 2022. Quando gli astronomi hanno combinato i dati risultanti con le immagini dell’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e li ha confrontati con le osservazioni d’archivio della missione XMM-Newton dell’Agenzia spaziale europea e hanno potuto isolare il segnale di raggi X riflesso e scoprirne il punto di origine.

L’angolo di polarizzazione agisce come una bussola, indicandoci la misteriosa fonte di illuminazione scomparsa da tempo“, ha affermato Riccardo Ferrazzoli, astrofisico dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma. “E cosa c’è in quella direzione? Nient’altro che Sgr A*”.

Analizzando i dati, il team ha scoperto che i raggi X delle gigantesche nubi molecolari erano luce riflessa da un bagliore intenso e di breve durata prodotto in corrispondenza o vicino a Sgr A*, probabilmente causato dal brusco consumo di materiale nelle vicinanze da parte del buco nero.

I dati hanno anche aiutato i ricercatori a stimare la luminosità e la durata del bagliore originale, suggerendo che l’evento si è verificato circa 200 anni terrestri fa, o all’incirca intorno all’inizio del XIX secolo.

Il prossimo obiettivo del team è ripetere l’osservazione e ridurre le incertezze della misurazione, ha affermato Steven Ehlert, ricercatore del progetto IXPE presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama.

Le immagini combinate di Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della galassia della Via Lattea, hanno permesso ai ricercatori di sviluppare una sonificazione, o un adattamento delle informazioni visive in suoni udibili, anche musicali. In questa sonificazione, adattando i dati di Imaging X-ray Polarimetry Explorer e Chandra X-ray Observatory della NASA, una linea ad arco si increspa attraverso l’immagine, a partire dall’angolo in basso a destra. Mentre passa sopra i dati IXPE di colore arancione, vengono attivati ​​suoni come venti digitali, in particolare dove le aree arancioni sono più luminose. Quando la linea viaggiante supera i dati di Chandra colorati di blu, le note risultanti assomigliano a tamburi d’acciaio. Scopri di più su queste armonie cosmiche qui .
Crediti: NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds—M. Russo, A.Santaguida

I dati di follow-up potrebbero migliorare le stime di quando si è verificato il bagliore e quanto intenso potrebbe essere stato al suo apice, e aiuteranno a determinare la distribuzione tridimensionale delle gigantesche nubi molecolari che circondano il buco nero quiescente.

Ancora più importante, tali studi aiutano i ricercatori a ottenere una nuova comprensione dei processi fisici che potrebbero risvegliare Sgr A * di nuovo, anche se solo temporaneamente, dal suo sonno inquieto.

IXPE sta svolgendo un ruolo chiave nell’aiutarci a comprendere meglio la scala temporale in cui sta cambiando il buco nero al centro della nostra galassia“, ha affermato Ehlert. “Sappiamo che il cambiamento può avvenire nelle galassie attive e nei buchi neri supermassicci su una scala temporale umana. Stiamo imparando di più sul comportamento di questo nel tempo, sulla sua storia di esplosioni e siamo ansiosi di osservarlo ulteriormente per determinare quali cambiamenti sono tipici e quali unici”.

IXPE è una collaborazione tra la NASA e l’Agenzia Spaziale Italiana con partner e collaboratori scientifici in 12 paesi. IXPE è guidato da Marshall Ball Aerospace, con sede a Broomfield, in Colorado, gestisce le operazioni dei veicoli spaziali insieme al Laboratorio di fisica dell’atmosfera e dello spazio dell’Università del Colorado a Boulder.

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