Al fine di determinare la velocità di rotazione di Sagittarius A*, il buco nero al centro della Via Lattea, un team di ricercatori ha utilizzato un nuovo metodo basato sui raggi X e dati radio.
Per calcolare tale velocità è stato indispensabile tenere conto del materiale che scorre verso e lontano dal corpo celeste. Gli studiosi hanno potuto constatare che Sagittarius A* ruota con una velocità angolare che è quasi il 60% del valore massimo possibile, questo limite è naturalmente spiegabile se si pensa che la materia non può viaggiare più velocemente della velocità della luce.
Cosa sappiamo su Sagittarius A*
In passato, altri studiosi hanno effettuato analisi sulla velocità ddi Sagittarius A*, utilizzando metodologie e strumenti diversi e arrivando a conclusioni talvolta estremamente diverse: alcuni hanno ipotizzato che Sagittarius A* fosse in realtà fermo, altri invece che raggiungesse quasi la velocità massima di rotazione. Il corpo celeste, ruotando, attira tutto lo spaziotempo vicino a esso, che viene prima inglobato e poi schiacciato. Guardando il buco nero rotante di lato, si nota che lo spaziotempo ha la forma di un pallone da calcio. Più veloce risulta essere la rotazione, più il “pallone” da l’impressione di essere piatto.
Il buco nero, mentre ruota, è un’inimmaginabile fonte energetica. Quelli supermassicci hanno la capacità di produrre deflussi collimati. Si tratta di flussi di materia o energia che vengono emessi in modo diretto e concentrato da diverse sorgenti astronomiche. Questi flussi possono essere costituiti da materia, come gas o plasma, o da radiazione energetica, come raggi X o gamma. Nei buchi neri supermassicci, i deflussi collimati possono essere generati attraverso diversi processi, tra cui:
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Accrescimento del materiale: quando materia circostante, come gas e polvere, cade verso il buco nero a causa della forza gravitazionale, può formare un disco di accrescimento intorno ad esso. Durante questo processo, parte del materiale all’interno viene riscaldata a temperature estreme e accelerata a velocità molto elevate, generando flussi di materia altamente energetici.
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Campi magnetici: i buchi neri supermassicci possono essere circondati da intensi campi magnetici generati dal materiale che cade verso di loro. Questi campi magnetici possono interagire con la materia in caduta, causando l’accelerazione e il confinamento della materia in stretti getti collimati.
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Processi relativistici: vicino al buco nero, dove le forze gravitazionali sono estreme, si verificano fenomeni particolari che coinvolgono la deformazione dello spaziotempo. Questi processi possono accelerare la materia vicino al buco nero a velocità prossime a quella della luce, generando deflussi collimati di energia ad alta velocità.
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Interazioni con il disco di accrescimento: il materiale all’interno del disco di accrescimento può interagire con il campo magnetico del buco nero o subire l’effetto dei processi relativistici, causando l’emissione di flussi collimati.
In definitiva, i deflussi collimati prodotti dai buchi neri supermassicci sono fenomeni complessi che coinvolgono l’interazione di forze gravitazionali estreme, campi magnetici intensi e processi relativistici. Questi eventi forniscono, ad ogni modo, preziose informazioni sulla fisica degli oggetti estremamente compatti e energetici presenti nell’universo.
Tornando a Sagittarius A*, il buco nero è stato abbastanza “tranquillo” negli ultimi millenni a causa del “carburante” limitato attorno a esso. L’ultima scoperta degli studiosi ha tuttavia dimostrato che questa situazione potrebbe cambiare con un eventuale aumento del materiale attorno al corpo celeste.
Vogliamo ricordare brevemente che un buco nero si forma quando una grande massa di materia si concentra in un punto sufficientemente piccolo da generare un campo gravitazionale talmente intenso da impedire che persino la luce possa sfuggire dalla sua superficie.
Lo studio relativo a Sagittarius A è stato condotto da Ruth Daly (Penn State University) è stato pubblicato nel numero di gennaio 2024 del Monthly Notice della Royal Astronomical Society. Gli altri autori sono Biny Sebastian (Università di Manitoba, Canada), Megan Donahue (Michigan State University), Christopher O’Dea (Università di Manitoba), Daryl Haggard (McGill University) e Anan Lu (McGill University).
