Un legame tra il mistero della massa mancante della Via Lattea e la sua attività come quasar

Concetto artistico della Via Lattea durante la sua attività come quasar (Immagine cortesia Mark A. Garlick/CfA)
Concetto artistico della Via Lattea durante la sua attività come quasar (Immagine cortesia Mark A. Garlick/CfA)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” descrive una ricerca sulla Via Lattea che offre una soluzione al problema della massa mancante. Un team di scienziati guidati da Fabrizio Nicastro dell’INAF e ricercatore associato all’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ha usato il telescopio spaziale XMM-Newton dell’ESA per scoprire una sorta di nebbia gassosa che assorbe le emissioni di sorgenti lontane. L’esistenza di tale bolla indica che alcuni milioni di anni fa la Via Lattea era una quasar.

Il problema della massa mancante è dato dal fatto che dopo aver stimato la massa della Via Lattea i conti non tornano. La massa totale della Via Lattea è stimata tra 1 e 2 mila miliardi di masse solari. Oltre l’80% di questa massa è composta da materia oscura, il rimanente composto di materia barionica, quella comune, è di tra 150 e 300 miliardi di masse solari. Il problema è che sommando le masse di stelle, gas e polveri visibili la massa totale della materia barionica è attorno ai 65 miliardi di masse solari.

Il team di Fabrizio Nicastro ha cercato nell’archivio delle osservazioni ai raggi X effettuate usando il telescopio spaziale XMM-Newton scoprendo l’esistenza di una nebbia gassosa che permea la Via Lattea. Questa nebbia forma una sorta di bolla che parte dal centro della galassia estendendosi per circa due terzi della distanza tra quel centro e la Terra. Questa bolla assorbe i raggi X provenienti dalle sorgenti più lontane impedendo di rilevare le loro masse.

Si tratta di una bolla davvero enorme e per generarla è servita una quantità davvero notevole di energia. Secondo gli autori di questo studio l’energia è stata prodotta dal buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea ingoiando una parte del gas attorno ad esso per emettere altro gas a una velocità stimata attorno ai 1000 km/s. Si tratta di un tipo di attività violenta osservato nelle quasar ma oggi la Via Lattea non mostra quel tipo di attività.

Secondo i calcoli, la Via Lattea ha attraversato un periodo del tipo quasar in cui il buco nero supermassiccio al suo centro era molto attivo che è durato tra i 4 e gli 8 milioni di anni ed è terminato quando non c’era più gas a sufficienza da mantenere quel tipo di attività. Questa fase è terminata circa 6 milioni di anni fa e la presenza di stelle che hanno proprio quell’età vicino al centro galattico lo conferma perché esse si sono formate grazie ai materiali emessi dal buco nero.

La massa complessiva di questa bolla è davvero enorme, stimata in circa 130 miliardi di masse solari. Mettendo assieme tutti i dati, ecco che la massa mancante di materia barionica potrebbe essere stata trovata. Le stime sono state fatte usando simulazioni perciò saranno necessarie altre verifiche per poter dire che il mistero è stato risolto definitivamente, anche con nuovi strumenti previsti per i prossimi anni.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *