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Verso l’esplorazione ‘ravvicinata’ di Sgr A*

Gli scienziati vogliono rispondere ad alcune domande, ancora aperte, su ciò che accadendo nelle regioni centrali della nostra galassia. Ad esempio, ci si chiede se la materia stia cadendo o se invece viene espulsa dal buco nero supermassiccio. Nessuno lo sa per certo, ma oggi un astrofisico della University of California, a Santa Barbara, è alla ricerca di risposte. Carl Gwinn, un professore del Dipartimento di Fisica, e colleghi hanno analizzato le immagini raccolte dalla sonda russa RadioAstron. I loro risultati sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.
Immagine composita del buco nero della Via Lattea Sgr A* realizzata con le immagini radio (in verde) del NRAO Very Large Array, del BIMA (in rosso) e del telescopio spaziale Spitzer della NASA (in blu). Credit: NRAO/AUI

RadioAstron è stato lanciato nel Luglio 2011. Tra i diversi compiti, uno era quello di studiare le pulsar, stelle di neutroni in rapida rotazione. Ciò che i ricercatori hanno trovato li ha portati ad esaminare ulteriormente Sagittarius A*, la sorgente di radiazione che identifica la posizione del buco nero della Via Lattea. Sagittarius A* è visibile alle lunghezze d’onda radio, infrarosse e nella banda dei raggi-X. Per definizione, il buco nero, che ha una massa di 4 milioni di masse solari, non emette radiazioni che invece provengono dal disco di accrescimento, composto di gas e polveri, che orbita attorno ad esso a causa del forte campo gravitazionale. La radiazione che viene emessa a diverse lunghezze d’onda, rendendo visibile Sgr A*, viene dispersa dal gas interstellare che è distribuito lungo la linea di vista, allo stesso modo in cui la luce viene dispersa dalla nebbia qui sulla Terra. Ora, analizzando le immagini riprese dalla RadioAstron gli scienziati si accorsero che c’erano delle piccole ‘macchie’, o meglio piccoli ‘grumi’ o addensamenti di materia: si tratta di una “sottostruttura”. Alcune teorie formulate negli anni ’80 avevano previsto degli effetti simili, invece altre osservazioni piuttosto controverse realizzate durante gli anni ’70 avevano fornito una serie di indizi della loro presenza. Dunque, per comprendere meglio questa sottostruttura, Michael Johnson, un ex studente di Gwinn ora presso l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, condusse una serie di ricerche rendendosi conto che quelle anomalie potevano essere utilizzate per determinare la dimensione effettiva della sorgente sottostante. I dati indicarono che la dimensione della regione di emissione era circa 20 volte il diametro dell’orizzonte degli eventi. Poichè le caratteristiche della sottostruttura sembrano essere del tutto casuali, gli scienziati ora vogliono approfondire maggiormente i suoi dettagli, raccogliendo più dati. Il prossimo passo sarà quello di esplorare il nucleo della Via Lattea a lunghezze d’onda più corte dove si ritiene che la regione di emissione sia più piccola e perciò si possa osservare “più da vicino”, si fa per dire, il buco nero. Insomma, forse gli astronomi saranno in grado di estrarre più informazioni solamente della dimensione della regione di emissione, oppure sarà possibile realizzare una semplice immagine di come la materia cade o viene espulsa da Sgr A*.

UC Santa Barbara: Inside the Milky Way
arXiv: Discovery of Substructure in the Scatter-Broadened Image of Sgr A*