Un brillare improvviso e inaspettato dal buco nero supermassivo al centro della nostra galassia

Ancora una volta, l'universo ci conferma che più crediamo di saperne e meno ne capiamo. All'improvviso SGR A *, l'enorme buco nero supermassivo al centro della nostra galassia, ha cominciato a brillare come non era mai stato visto prima....

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Il buco nero supermassivo nel cuore della Via Lattea, Sagittarius A *, è relativamente silenzioso. Non ha un nucleo attivo che emette luce e calore nello spazio circostante; per la maggior parte del tempo, la sua attività si limita al minimo sindacale dei buchi neri, con fluttuazioni minime nella sua luminosità.

La maggior parte del tempo.

Di recente, però, gli astronomi l’hanno preso in castagna mentre, improvvisamente, diventava 75 volte più luminoso del solito prima di tornare ai livelli normali. Mai visto in precedenza Sgr A * così luminoso nelle lunghezze d’onda del vicino infrarosso.

All’inizio sono rimasto sorpreso, poi mi sono emozionato“, ha dichiarato a ScienceAlert l’astronomo Tuan Do dell’Università della California di Los Angeles. “Il buco nero era così luminoso che all’inizio l’ho scambiato per la stella S0-2, perché non avevo mai visto Sgr A * così luminoso. Nei pochi fotogrammi successivi, però, è diventato chiaro che la fonte era variabile e doveva essere il buco nero. Ho capito quasi subito che probabilmente stava succedendo qualcosa di interessante nel buco nero“.

Ma cosa? Questo è ciò che gli astronomi stanno cercando di scoprire. lo studio sta per essere pubblicato in The Astrophysical Journal Letters.

Do e il suo team hanno osservato il centro galattico usando l’Osservatorio Weck Keck alle Hawaii per quattro notti all’inizio di quest’anno. Lo strano illuminamento ha avuto luogo il 13 maggio e il team è riuscito a catturarlo in un intervallo di tempo di due ore condensate in pochi secondi.

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Tuan Do@quantumpenguin

Embedded video

Quel punto luminoso all’inizio del video è la polvere e il gas che turbinano attorno a Sgr A *.

I buchi neri in sé stessi non emettono alcuna radiazione che possa essere rilevata dai nostri strumenti attuali, ma le cose vicine lo fanno quando le forze gravitazionali del buco nero generano un attrito immenso, producendo a loro volta radiazioni.

Quando osserviamo quella radiazione con un telescopio in grado di vedere nel vicino infrarosso, questa si traduce in luminosità. Normalmente, la luminosità di Sgr A * lampeggia un po ‘come una candela, variando da minuti a ore. Ma quando i dintorni di un buco nero si accendono così intensamente, è un segno che qualcosa potrebbe essersi avvicinato abbastanza per essere afferrato dalla sua gravità.

Il primo fotogramma – preso proprio all’inizio dell’osservazione – è il più luminoso, il che significa che Sgr A * avrebbe potuto essere ancora più luminoso prima che iniziasse l’osservazione, ha detto Do. Ma nessuno sapeva se qualcosa si stava avvicinando abbastanza da essere inghiottito dal buco nero.

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Il team si sta impegnando nell’analisi dei dati per cercare di restringere le opzioni, ma ci sono due possibilità immediate. Uno è G2, un oggetto che si pensa sia una nuvola di gas che è passata entro 36 ore luce da Sgr A * nel 2014. Se fosse una nuvola di gas, questa vicinanza avrebbe dovuto ridurla in brandelli e parti di essa sarebbero state divorate dal nero buco – ma non è successo niente.

Questo flyby fu in seguito chiamato “fizzle cosmico“, ma i ricercatori ritengono che lo spettacolo pirotecnico di maggio del buco nero possa essere stato una reazione ritardata.

sgr a s02(Do et al., ArXiv, 2019)

Ma guarda di nuovo il timelapse. Vedi quel punto luminoso a circa le 11 in punto dal buco nero? Quello è S0-2, una stella su un’orbita ellittica lunga, ad anello, di 16 anni attorno a Sgr A *. L’anno scorso ha toccato il suo punto di massima vicinanza al buco nero, arrivando entro un raggio di 17 ore luce da lui.

“Una delle possibilità è che la stella S0-2, quando è passata vicino al buco nero, l’anno scorso, ha influenzato il modo in cui il gas scorre nel buco nero, e quindi nel buco nero sta ora cadendo una maggior quantità di gas, provocando una maggiora variabilità della sua luminosità.”

L’unico modo per scoprirlo è avere più dati. Sono attualmente in fase di raccolta, su una gamma più ampia di lunghezze d’onda. Altre osservazioni avverranno nelle prossime settimane con l’Osservatorio di Keck a terra prima che il centro galattico non sia più visibile di notte dalla Terra.

Ma molti altri telescopi – tra cui Spitzer, Chandra, Swift e ALMA – hanno osservato il centro galattico negli ultimi mesi. I loro dati potrebbero rivelare diversi aspetti della fisica del cambiamento di luminosità e aiutarci a capire cosa sta facendo Sgr A *.

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Sono in trepidante attesa i loro risultati“, ha detto Do.

Il documento è stato accettato per la pubblicazione in The Astrophysical Journal Letters ed è disponibile su arXiv.