Sagittarius A *, il cuore pulsante della Via lattea

L'esame delle onde radio millimetriche provenienti dal gigantesco buco nero presente al centro della nostra galassia ha fornito un interessante spunto che sarà utile per investigare lo spazio-tempo in presenza di gravità estrema.

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Sagittarius A *

L’Aracama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ha rilevato uno strano comportamento periodico nelle onde radio millimetriche provenienti da Sagittarius (Sgr) A *, il mostruoso buco nero super massiccio al centro della Via Lattea. Gli astronomi pensano che questo sfarfallio periodico sia dovuto alla rotazione dei punti radio che orbitano attorno al buco nero super massiccio avente un raggio più piccolo del raggio dell’orbita di Mercurio, il pianeta più vicino al Sole. Questo è un indizio interessante per investigare lo spazio-tempo in presenza di gravità estrema.

Yuhei Iwata, autore principale dell’articolo pubblicato su Astrophysical Journal Letters e studente laureato presso la Keio University, in Giappone spiega che “È noto che Sgr A * a volte emette onde radio a lunghezze d’onda millimetriche. Questa volta, utilizzando ALMA, abbiamo ottenuto dati di alta qualità della variazione dell’intensità delle onde radio di Sgr A * per 10 giorni, per 70 minuti al giorno. Quindi abbiamo trovato due tendenze: variazioni quasi periodiche con una scala temporale tipica di 30 minuti e variazioni lente di un’ora“.

Gli astronomi ritengono che al centro della nostra galassia ci sia un buco nero super massiccio con una massa di 4 milioni di soli che chiamano Sagittarius Sgr A *. Le emissioni di Sgr A * sono state osservate non solo nella lunghezza d’onda millimetrica, ma anche nella luce infrarossa e nei raggi X. Tuttavia, le variazioni rilevate con ALMA sono molto più piccole di quelle rilevate in precedenza ed è possibile che questi bassi livelli di variazioni si verifichino costantemente in Sgr A *.

Il buco nero tuttavia non produce alcun tipo di emissione. La fonte dell’emissione è situata nel disco gassoso ad alta temperatura che ruota attorno al buco nero. Il gas attorno al buco nero non va verso il pozzo gravitazionale, ma ruota attorno ad esso formando un disco di accrescimento.

I ricercatori analizzando le brevi variazioni temporali delle emissioni hanno scoperto che il loro periodo di 30 minuti è paragonabile al periodo orbitale del bordo più interno del disco di accrescimento che ha un raggio di 30 milioni di Km. Per fare un confronto, Mercurio, il pianeta più interno del sistema solare, orbita intorno al Sole a una distanza di circa 60 milioni di Km. Considerando la massa colossale del buco nero, esso ha un effetto gravitazionale estremo sul disco di accrescimento.

Questa emissione potrebbe essere correlata ad alcuni fenomeni esotici che si verificano nelle immediate vicinanze del buco nero super massiccio“, afferma Tomoharu Oka, professore alla Keio University.

I ricercatori hanno proposto il seguente scenario. Nel disco si formano sporadicamente punti caldi che ruotano attorno al buco nero, emettendo forti onde millimetriche. Secondo la relatività speciale di Einstein, l’emissione è grandemente amplificata quando la sorgente si muove verso l’osservatore ad una velocità vicina a quella della luce. La velocità di rotazione del bordo interno del disco di accrescimento è piuttosto grande, quindi si manifesta questo straordinario effetto. Gli astronomi ritengono che questa sia l’origine della variazione a breve termine dell’emissione millimetrica da Sgr A *.

I ricercatori pensano che la variazione possa influire sul tentativo di ottenere un’immagine del buco nero super massiccio con il telescopio Event Horizon. “In generale, più veloce è il movimento, più difficile è scattare una foto dell’oggetto“, afferma Oka. “Invece, la variazione dell’emissione stessa fornisce spunti convincenti per il movimento del gas. Potremmo assistere al momento stesso dell’assorbimento di gas da parte del buco nero con una campagna di monitoraggio a lungo termine con ALMA“.

I ricercatori ora mirano a ricavare informazioni da fonti indipendenti per comprendere l’ambiente poco conosciuto attorno al buco nero super massiccio.

Fonte: Phys.org