Misteriosi filamenti nel centro della Via Lattea

Un team internazionale di astrofisici ha scoperto qualcosa di completamente nuovo, nascosto al centro della Via Lattea

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Misteriosi filamenti nel centro della Via Lattea
Misteriosi filamenti nel centro della Via Lattea

Un team internazionale di astrofisici ha scoperto qualcosa di completamente nuovo, nascosto al centro della Via Lattea.

All’inizio degli anni ’80, Farhad Yusef-Zadeh della Northwestern University scoprì giganteschi filamenti unidimensionali che penzolavano verticalmente vicino a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio centrale della nostra galassia. Ora, Yusef-Zadeh e i suoi collaboratori hanno scoperto una nuova popolazione di filamenti, ma questi fili sono molto più corti e giacciono orizzontalmente o radialmente, allargandosi come i raggi di una ruota dal buco nero.

Sebbene le due popolazioni di filamenti condividano diverse somiglianze, Yusef-Zadeh presume che abbiano origini diverse. Mentre i filamenti verticali attraversano la galassia, torreggiando fino a 150 anni luce di altezza, i filamenti orizzontali assomigliano più ai punti e trattini del codice Morse, punteggiando solo un lato di Sagittarius A*.

Immagine MeerKAT del centro galattico con angoli di posizione codificati a colori di tutti i filamenti. Credito: Farhad Yusef-Zadeh/Northwestern University
Immagine MeerKAT del centro galattico con angoli di posizione codificati a colori di tutti i filamenti. Credito: Farhad Yusef-Zadeh/Northwestern University

“È stata una sorpresa trovare improvvisamente una nuova popolazione di strutture che sembrano puntare nella direzione del buco nero”, ha detto Yusef-Zadeh. “Sono rimasto davvero sbalordito quando ho visto questi. Abbiamo scoperto che questi filamenti non sono casuali ma sembrano essere legati al deflusso del nostro buco nero. Studiandoli, potremmo saperne di più sullo spin del buco nero e sull’orientamento del disco di accrescimento. È soddisfacente quando si trova ordine nel mezzo di un campo caotico del nucleo della nostra galassia”.

Esperto di radioastronomia, Yusef-Zadeh è professore di fisica e astronomia al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern e membro del CIERA.

Decenni in preparazione

La nuova scoperta potrebbe sorprendere, ma Yusef-Zadeh non è estraneo alla scoperta di misteri nel centro della nostra galassia, situata a 25.000 anni luce dalla Terra. L’ultimo studio si basa su quattro decenni della sua ricerca. Dopo aver scoperto per la prima volta i filamenti verticali nel 1984 con Mark Morris e Don Chance, Yusef-Zadeh insieme a Ian Heywood e ai loro collaboratori hanno successivamente scoperto due gigantesche bolle che emettono radio vicino a Sagittarius A*. Quindi, in una serie di pubblicazioni, Yusef-Zadeh (in collaborazione con Heywood, Richard Arent e Mark Wardle) ha rivelato quasi 1.000 filamenti verticali, che apparivano in coppie e gruppi, spesso impilati equidistanti o fianco a fianco come stringhe su un arpa.



Yusef-Zadeh attribuisce il flusso di nuove scoperte alla tecnologia avanzata della radioastronomia, in particolare al telescopio MeerKAT del South African Radio Astronomy Observatory (SARAO). Per individuare i filamenti, il team di Yusef-Zadeh ha utilizzato una tecnica per rimuovere lo sfondo e attenuare il rumore dalle immagini MeerKAT al fine di isolarli dalle strutture circostanti.

“Le nuove osservazioni di MeerKAT sono state un punto di svolta”, ha affermato. “Il progresso della tecnologia e il tempo di osservazione dedicato ci hanno fornito nuove informazioni”.

Orizzontale contro verticale

Dopo aver studiato i filamenti verticali per decenni, Yusef-Zadeh è rimasto scioccato nello scoprire le loro controparti orizzontali, che secondo lui hanno circa 6 milioni di anni. “Abbiamo sempre pensato ai filamenti verticali e alla loro origine”, ha affermato. “Non ho mai pensato che potessero essercene altri orizzontali”.

Sebbene entrambe le popolazioni comprendano filamenti unidimensionali che possono essere visualizzati con le onde radio e sembrano essere legate alle attività nel centro galattico, le somiglianze finiscono qui.

I filamenti verticali sono perpendicolari al piano galattico; i filamenti orizzontali sono paralleli al piano ma puntano radialmente verso il centro della galassia dove si trova il buco nero. I filamenti verticali sono magnetici e relativistici; gli orizzontali sembrano emettere radiazione termica. I filamenti verticali racchiudono particelle che si muovono a velocità prossime a quella della luce mentre gli orizzontali sembrano accelerare il materiale termico in una nuvola molecolare.

Ci sono diverse centinaia di filamenti verticali e solo poche centinaia di filamenti orizzontali. I verticali, che misurano fino a 150 anni luce di altezza, superano di gran lunga le dimensioni di quelli orizzontali, che misurano solo da 5 a 10 anni luce di lunghezza. I filamenti verticali adornano anche lo spazio intorno al nucleo della galassia.

“Una delle implicazioni più importanti del deflusso radiale che abbiamo rilevato è l’orientamento del disco di accrescimento e il deflusso guidato dal jet da Sagittarius A* lungo il piano galattico”, ha detto Yusef-Zadeh.

“Il nostro lavoro non è mai completo”

La nuova scoperta è piena di incognite e il lavoro di Yusef-Zadeh per svelarne i misteri è appena iniziato. Per ora, può solo considerare una spiegazione plausibile dei meccanismi e delle origini della nuova popolazione.

“Pensiamo che debbano aver avuto origine con una sorta di deflusso da un’attività avvenuta qualche milione di anni fa”, ha detto Yusef-Zadeh. “Sembra essere il risultato di un’interazione di quel materiale in uscita con gli oggetti vicini. Il nostro lavoro non è mai completo. Abbiamo sempre bisogno di fare nuove osservazioni e sfidare continuamente le nostre idee e rafforzare la nostra analisi”, ha concluso.

Fonte: The Astrophysical Journal Letters

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