Osservato un brillamento del buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea

L'area centrale della Via Lattea con SgrA*
Un articolo accettato per la pubblicazione sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta uno studio su Sagittarius A*, o SgrA*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, osservato durante brillamento dopo che ha inghiottito gas e polveri in quantità. Un team di ricercatori ha usato osservazioni condotte simultaneamente nel 2019 con lo strumento GRAVITY sull’interferometro del VLT dell’ESO e con i telescopi spaziali Spitzer, NuSTAR e Chandra per ottenere i dati agli infrarossi e ai raggi X del brillamento. Ciò ha permesso di creare un modello dettagliato di quel tipo di brillamento.

Il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea ha una massa stimata in poco più di quattro milioni di volte quella del Sole. L’immagine (X-ray: NASA/CXC/UMass/D. Wang et al.; Optical: NASA/ESA/STScI/D.Wang et al.; IR: NASA/JPL-Caltech/SSC/S.Stolovy) mostra l’area centrale della Via Lattea con SgrA* in una combinazione di raggi X in blu, frequenze ottiche in giallo e infrarossi in rosso.

SgrA* non è molto attivo rispetto ai quasar, che sono circondati da grandi quantità di materiali, ma ci sono comunque alcune nubi di gas attorno ad esso. Ogni tanto attrae abbastanza gas da inghiottirne in quantità e generare un brillamento. È una situazione studiata nel corso degli anni e riportata ad esempio in un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” nell’ottobre 2018.

Gli studi continuano e nel luglio 2019 un consorzio di enti scientifici ha condotto una campagna di osservazioni simultanee con lo strumento GRAVITY sull’interferometro del VLT dell’ESO e con i telescopi spaziali Spitzer, NuSTAR e Chandra. Ciò ha permesso anche di ottenere dati agli infrarossi e ai raggi X di un brillamento avvenuto proprio in quel periodo.

Le osservazioni hanno permesso di osservare i processi in atto attorno a SgrA* per mettere alla prova i modelli esistenti. In un possibile processo, elettroni a velocità relativistiche che si muovono in campi magnetici emettono fotoni in quella che è chiamata radiazione di sincrotrone. In un secondo possibile processo, fotoni prodotti in vari modi ricevono energia da elettroni nel meccanismo conosciuto come effetto Compton inverso. Il risultato interessante è che entrambi i processi sembrano avvenire in questi brillamenti: secondo i ricercatori, le emissioni di infrarossi sono generate dalla radiazione di sincrotrone mentre le emissioni di raggi X sono generate dall’effetto Compton inverso.

Questo studio aiuterà a migliorare i modelli esistenti per i brillamenti dei buchi neri supermassicci grazie ai dettagli che è possibile ottenere dell’area attorno a SgrA*. Attualmente, i modelli descrivono abbastanza bene i vari aspetti delle emissioni dei brillamenti ma mancano ancora varie parti connesse con la fisica dietro l’accelerazione delle particelle. Studiare ambienti estremi come questi potrebbe fornire informazioni preziose per ottenere progressi nel mettere assieme fisica quantistica e fisica relativistica.

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