Vent’anni di osservazioni mostrano il destino di un filamento di gas e polveri che orbita attorno al buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea

Alcune immagini catturate dallo strumento NIRC2 usando un'ottica adattiva che mostrano l'evoluzione di X7 tra il 2002 e il 2021
Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta i risultati di vent’anni di osservazioni di un filamento gigante di gas e polveri che si sta progressivamente avvicinando a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. Un team di ricercatori dell’Osservatorio Keck e della Galactic Center Orbits Initiative (GCOI) della UCLA ha usato gli strumenti OSIRIS e NIRC2 al Keck per tenere d’occhio questo filamento, catalogato come X7, per studiare l’evoluzione della sua orbita e della sua forma. Secondo le previsioni, nel 2036, X7 si avvicinerà a Sagittarius A* al punto da dissiparsi ed essere divorato. Ciò costituirà un evento davvero interessante per studiare ancor più a fondo ciò che succede in quell’ambiente davvero estremo.

Notato per la prima volta nel 2004, il filamento X7 è risultato presente anche in immagini d’archivio raccolte fin dal 2002 all’Osservatorio Keck ottenute dalla Galactic Center Orbits Initiative (GCOI), che studia proprio Sagittarius A* e l’ambiente attorno ad esso. Si tratta di un programma a lungo termine che raccoglie dati all’Osservatorio Keck da oltre 25 anni per studiare il comportamento della gravità vicino a un buco nero supermassiccio. L’immagine in alto (Cortesia A. Ciurlo et al./UCLA GCOI/W. M. Keck Observatory) mostra immagini catturate dallo strumento NIRC2 usando un’ottica adattiva che mostrano l’evoluzione di X7 tra il 2002 e il 2021.

La GCOI usa osservazioni condotte con gli strumenti OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) e Near-Infrared Camera, seconda generazione (NIRC2) in combinazione con i sistemi di ottica adattiva, che servono a compensare le distorsioni causate dall’atmosfera terrestre, montati sui telescopi Keck I e Keck II.

Il filamento X7 è formato solo da gas e polveri e non è associato ad altri oggetti come stelle. Per questo motivo, è inevitabile che il suo progressivo avvicinamento a Sagittarius A* continuerà ad allungarlo fino a causarne la dissipazione e l’inghiottimento da parte del buco nero supermassiccio.

Avere vent’anni di osservazioni del filamento X7 è interessante per gli astronomi perché mostra l’evoluzione della sua forma e in particolare il suo allungamento. La sua massa è stimata attorno a 50 volte quella della Terra e la sua orbita si completa in circa 170 anni terrestri. La sua lunghezza è ormai circa 3.000 volte la distanza della Terra dal Sole.

I ricercatori offrono diverse ipotesi riguardanti l’origine del filamento X7 ma, almeno per il momento, le informazioni disponibili non possono portare a conclusioni. Determinare l’origine di X7 non è possibile ma i ricercatori hanno calcolato che la sua traiettoria lo porterà al punto di massimo avvicinamento a Sagittarius A* nel 2036. A quel punto, esso verrà allungato tanto da dissiparlo e i gas e polveri che lo compongono verranno divorati dal buco nero supermassiccio. Quel processo potrebbe generare emissioni elettromagnetiche più intense a causa del riscaldamento dei materiali che lo compongono.

Un filamento di gas e polveri non associato a stelle o ad altri oggetti solidi può sembrare poco interessante. Tuttavia, osservare ciò che succede a quei materiali mentre orbitano attorno a un buco nero supermassiccio e pian piano si avvicinano ad esso è utile a mostrare cosa succede in un ambiente davvero estremo. I crescenti effetti gravitazionali possono essere misurati per mettere alla prova i modelli relativistici e altri modelli che stanno cercando di spiegare fenomeni ancora non chiariti. Due articoli pubblicati nei giorni scorsi, uno sulla rivista “The Astrophysical Journal” e uno sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters”, indicano un legame tra buchi neri supermassicci e la misteriosa energia oscura perciò tutti gli studi legati a questi oggetti possono essere utili in queste ricerche cosmologiche.

Il filamento X7 e altre strutture vicine al centro della Via Lattea (Immagine cortesia A. Ciurlo et al./UCLA GCOI/W. M. Keck Observatory)
Il filamento X7 e altre strutture vicine al centro della Via Lattea (Immagine cortesia A. Ciurlo et al./UCLA GCOI/W. M. Keck Observatory)

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