Un centro della galassia pieno di “bolle”

Un intenso bagliore ed estesi segnali radio finora mai osservati ci raccontano di un potente evento cosmico avvenuto milioni di anni fa al centro della Via Lattea. La scoperta di un gruppo di ricercatori illustrata su ‘Nature’.
Stefano Pisani, 21 Settembre 2019
Micron
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Giornalista Scientifico

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La regione al centro della nostra galassia è ancora molto misteriosa ma gli astronomi hanno appena trovato un indizio che potrebbe rivelare dettagli importanti sul suo passato: enormi “bolle” che emettono segnali radio, così intensi da estendersi per 700 anni luce su tutto il piano galattico. Secondo i ricercatori, questi corpi celesti potrebbero essere il risultato di un’enorme eruzione proveniente dal buco nero supermassiccio che si trova al centro della Via Lattea, Sagittarius A*. Un’eruzione che, milioni di anni fa, avrebbe “perforato” il mezzo interstellare in direzioni opposte rispetto, appunto, al buco nero supermassiccio.

C’è da specificare che di “bolle galattiche” gli scienziati avevano già sentito parlare: esistono e sono ben note infatti “bolle” di raggi gamma, che sono state scoperte dal telescopio spaziale Fermi nel 2010. Queste ultime si estendono sopra e sotto il piano galattico per una distanza totale di 50 mila anni luce. Le bolle di cui si parla nel nuovo articolo pubblicato su Nature, tuttavia, sono qualcosa di nuovo e gli astronomi non le avevano mai osservate prima. Queste, rappresentano finora tra le più grandi strutture mai trovate al centro della nostra galassia e rivelano nuove informazioni sulla dinamica del nostro nucleo galattico. «Il centro della nostra galassia è relativamente calmo rispetto ad altre galassie con buchi neri centrali molto attivi», ha spiegato l’astrofisico Ian Heywood dell’Università di Oxford, tra gli autori della ricerca, «il buco nero al centro della nostra Via Lattea può però diventare insolitamente attivo, divampando mentre divora periodicamente grossi blocchi di polvere e gas. È possibile che una tale ‘frenesia’ alimentare abbia scatenato potenti esplosioni che hanno portato alla formazione di queste bolle caratteristiche mai viste prima».

Indizi circa l’esistenza di queste strutture erano emersi per la prima volta negli anni Ottanta, quando l’astronomo e fisico Farhad Yusef-Zadeh e colleghi della Northwestern University scoprirono qualcosa di strano nel centro della nostra galassia: filamenti di gas lunghi, sottili, molto organizzati e molto magnetizzati, lunghi decine di anni luce, che emettono onde radio di sincrotrone. Queste strane strutture non erano state fino ad allora osservate nell’Universo e la loro origine è rimasta un mistero per decenni.

Ora, qualcosa è cambiato. In particolare, è stato costruito il telescopio MeerKAT del South African Radio Astronomy Observatory, composto da 64 antenne radio interconnesse che offrono una sensibilità “senza precedenti” nelle lunghezze delle onde radio e che sono opportunamente posizionate nell’emisfero meridionale per acquisire immagini che arrivano dalle zone più profonde del centro galattico. Quando il team internazionale di scienziati ha orientato il telescopio verso il cuore della Via Lattea è stata osservata la struttura di queste “bolle radio” deboli ma rilevabili, in mezzo al bagliore incredibilmente intenso della regione.

L’evento che ha causato la loro formazione potrebbe essere responsabile dell’accelerazione degli elettroni che hanno provocato l’emissione di sincrotrone osservata nei filamenti nel centro galattico. «Le bolle radio scoperte con MeerKAT ora fanno luce sull’origine dei filamenti» ha spiegato Yusef-Zadeh, «quasi tutti gli oltre 100 filamenti sono circondati dalle bolle radio».

L’intera struttura a bolle ha una forma che ricorda una clessidra e si estende per 1.400 anni luce in modo insolitamente simmetrico. Questa simmetria fornisce alcuni indizi sul fenomeno che l’avrebbe generata mentre le dimensioni, vincolate dalla velocità della luce, pongono un limite superiore di qualche milione di anni alla sua età. «La forma e la simmetria di ciò che abbiamo osservato suggerisce fortemente che un evento incredibilmente potente sia accaduto qualche milione di anni fa molto vicino al buco nero centrale della nostra galassia» ha spiegato l’astronomo William Cotton dell’Osservatorio Nazionale di Astronomia di Charlottesville, «questa eruzione è stata probabilmente innescata da enormi quantità di gas interstellare caduto nel buco nero, o da una massiccia esplosione di formazione stellare che ha provocato un’ondata di onde d’urto nel centro galattico. Fenomeni del genere potrebbero aver ‘gonfiato’ le bolle energetiche di gas caldo e aver provocato processi di ionizzazione nei pressi del centro galattico, energizzandolo e generando onde radio che alla fine abbiamo rilevato qui sulla Terra».

I ricercatori sostengono che, sebbene queste bolle siano più piccole e meno energetiche delle bolle di Fermi, è possibile che eventi simili abbiano creato entrambi i gruppi di bolle. È anche possibile che entrambi i tipi di bolle siano stati creati da una serie collegata di eventi. Forse le osservazioni future su un’altra gamma di lunghezze d’onda potranno rivelare qualcosa in più.

[immagine in copertina da: http://www.ox.ac.uk/]

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