Una ricerca offre nuove informazioni sulle bolle di Fermi

Illustrazione delle bolle di Fermi e dell'uso di quasar per studiarle (Immagine NASA, ESA, and Z. Levy (STScI))
Illustrazione delle bolle di Fermi e dell’uso di quasar per studiarle (Immagine NASA, ESA, and Z. Levy (STScI))

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” descrive una ricerca su una delle gigantesche bolle di gas rigurgitate dal buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. Chiamate bolla di Fermi, si tratta di un tipo di struttura ancora non ben compreso e un team guidato da Rongmon Bordoloi del MIT ha usato il telescopio spaziale Hubble per rimediare misurando varie caratteristiche del gas all’interno della bolla.

Le bolle di Fermi vennero scoperte nel 2010 usando il telescopio spaziale per i raggi gamma Fermi della NASA osservando il centro della Via Lattea. Due di queste bolle si estendono sopra e sotto il buco nero supermassiccio che occupa quell’area per circa 25.000 anni luce. Dopo quella scoperta, cominciarono nuove osservazioni, anche con il telescopio spaziale Hubble, con una stima iniziale dell’età delle bolle di circa 2 milioni di anni.

Gli astronomi sanno da tempo che i buchi neri supermassicci possono essere circondati da grandi quantità di gas di cui possono inghiottire una parte. Sanno anche che essi emettono una parte di quel gas che sfugge venendo espulsa lungo le sue regioni polari, creando getti che si estendono sopra e sotto il piano della galassia. Questi materiali possono anche formare le bolle di Fermi accumulandosi invece di essere proiettati nello spazio intergalattico.

Questa nuova ricerca è un’estensione di una precedente del 2015 in cui gli astronomi usarono in particolare lo spettrografo Hubble’s Cosmic Origins Spectrograph (COS) del telescopio spaziale Hubble per analizzare la luce ultravioletta di una quasar, un nucleo galattico attivo che emette forti radiazioni elettromagnetiche, per esaminare le bolle di Fermi.

Le rilevazioni sfruttano il fatto che le radiazioni provenienti dalle quasar contengono informazioni sulle bolle perché le hanno attraversate, come illustrato nell’immagine. Stavolta gli astronomi hanno analizzato la luce ultravioletta proveniente da 47 quasar ottenendo informazioni sulla velocità e sulla temperatura del gas della bolla di Fermi e anche sulla sua composizione.

La temperatura del gas nella bolla a nord della Via Lattea è risultata attorno ai 9.800° Celsius. Può sembrare molto elevata ma è poca cosa rispetto a quella della maggior parte dei gas caldissimi nel deflusso, che è di circa 10.000.000° Celsius. Questa temperatura elevatissima li rende visibili ai raggi gamma.

Il gas rilevato dallo strumento COS potrebbe essere gas interstellare proveniente dal disco galattico che è stato trascinato nel caldissimo deflusso. Il COS ha anche identificato la presenza di silicio e carbonio tra gli elementi trascinati: essi sono comuni nella maggior parte delle galassie dato che sono elementi prodotti dalle stelle.

Questa ricerca ha permesso di stimare che il buco nero supermassiccio ha consumato una sorta di enorme pasto cosmico tra i 6 e i 9 milioni di anni fa. Si tratta di un passo avanti nella comprensione delle bolle di Fermi, strutture enormi che per fortuna sono ben lontane dal sistema solare.

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