Il buco nero della Via Lattea trascina lo spazio-tempo

Una nuova ricerca ha scoperto che Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, ruota velocissimo e di trascinare il tempo e lo spazio attorno a sé.

Lo spazio-tempo è il continuum quadridimensionale che descrive il modo in cui vediamo lo spazio, fondendo insieme il tempo unidimensionale e lo spazio tridimensionale per rappresentare il tessuto spaziale che si curva in risposta ai massicci corpi celesti. Un team di fisici ha esaminato il buco nero, che si trova a 26.000 anni luce dalla Terra, con l’Osservatorio a raggi X Chandra della Nasa, un telescopio progettato per rilevare le emissioni di raggi X provenienti dalle regioni calde dell’universo. 

La velocità di rotazione di Sagittarius A*

Gli scienziati hanno calcolato la velocità di rotazione di Sagittarius A* utilizzando il cosiddetto metodo del deflusso, che esamina le onde radio e le emissioni di raggi X che possono essere trovate nel materiale e nei gas che circondano i buchi neri, altrimenti noto come disco di accrescimento, secondo allo studio pubblicato il 21 ottobre sul Monthly Notice della Royal Astronomical Society.

I ricercatori hanno confermato che il buco nero ruota su se stesso, causando il cosiddetto effetto Lense-Thirring. Conosciuto anche come trascinamento del fotogramma, l’effetto Lense-Thirring è ciò che accade quando un buco nero trascina lo spazio-tempo insieme alla sua rotazione, ha affermato l’autrice principale dello studio Ruth Daly, professoressa di fisica alla Penn State University che ha progettato il metodo del deflusso più di dieci anni fa.

Lo studio di Daly

Dall’invenzione del metodo del deflusso, Daly ha lavorato per determinare la rotazione di vari buchi neri ed è autrice di uno studio del 2019 in cui ha analizzato oltre 750 buchi neri supermassicci. Daly ha detto tramite alcune dichiarazioni riportate da CNN: “Con questa rotazione, Sagittarius A* altera drasticamente la forma dello spazio-tempo nelle sue vicinanze. Siamo abituati a pensare e vivere in un mondo in cui tutte le dimensioni spaziali sono equivalenti: la distanza dal soffitto, la distanza dal muro e la distanza dal pavimento… sono tutte lineari, non è come se lo fosse una misura fosse totalmente schiacciata rispetto alle altre”.

Daly: “Lo spazio-tempo attorno a un buco nero in alta rotazione non è simmetrico

Daly ha aggiunto che “se abbiamo un buco nero in rapida rotazione, lo spazio-tempo attorno ad esso non è simmetrico: il buco nero che ruota trascina con sé tutto lo spazio-tempo… schiaccia lo spazio-tempo; in un certo senso sembra come un pallone da calcio”. L’alterazione dello spazio-tempo non è nulla di cui preoccuparsi, ma illuminare questo fenomeno potrebbe essere molto utile per gli astronomi, ha detto Daly.

“È uno strumento meraviglioso per comprendere il ruolo svolto dai buchi neri nella formazione e nell’evoluzione delle galassie”, ha affermato. “Il fatto che siano entità dinamiche che possono ruotare… e quindi avere un impatto sulla galassia in cui si trovano è molto eccitante e molto interessante”.

Come si comportano i buchi neri supermassicci

Alla rotazione di un buco nero viene assegnato un valore compreso tra 0 e 1, dove 0 significa che il buco nero non sta ruotando e 1 è il valore di rotazione massimo. In precedenza non c’era consenso su un valore per la rotazione di Sagittarius A*, ha detto Daly.

Con il metodo del deflusso, che è l’unico metodo che utilizza sia le informazioni provenienti dal deflusso che dal materiale nelle vicinanze del buco nero, ha detto Daly, si è scoperto che Sagittarius A* ha un valore del momento angolare di spin compreso tra 0,84 e 0,96, mentre Si è scoperto che M87* – un buco nero nell’ammasso della galassia della Vergine che si trova a 55 milioni di anni luce dalla Terra, ruota al valore 1 (con un’incertezza maggiore di più o meno 0,2) ed è vicino al massimo della sua massa. Sebbene il team abbia scoperto che i due buchi neri ruotano a velocità simili, M87* è molto più massiccio di Sagittarius A*, ha detto Daly, quindi Sagittarius A* ha meno distanza da coprire e ruota più volte per un giro di M87*.

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