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G2, la nube di gas ‘sopravvive’ al passaggio ravvicinato con Sgr A*

Qualche mese fa, ho pubblicato un post in cui vengono spiegate alcune ipotesi sulla mancanza di emissione di radiazione che ci si aspettava dall’interazione tra la nube di gas G2 e il buco nero della Via Lattea Sagittarius A* (Sgr A*). Oggi, però, un nuovo studio mostra come la nube G2 sia arrivata ad una distanza di circa 30 miliardi di chilometri dal buco nero sopravvivendo alla sua intensa attrazione gravitazionale. I risultati sono apparsi su Astrophysical Journal Letters.

L’evoluzione dinamica di una nube di gas denominata G2 mentre si avvicina verso il buco nero della Via Lattea Sagittarius A*. La simulazione fa vedere come la nube potrebbe essere distorta senza cadere nel buco nero. Credit: MPE

Inizialmente, più di due anni fa, una simulazione al computer realizzata da due fisici del Lawrence Livermore National Laboratory aveva permesso di seguire l’evoluzione della nube verso il buco nero, indicando che essa sarebbe sopravvissuta nonostante la consistenza del gas si sarebbe comunque consumata. Ma osservazioni più recenti realizzate da un altro gruppo di ricercatori mostrano che la nube G2 sia effettivamente sfuggita all’”appetito” di Sgr A*. Gli astronomi notarono già qualcosa nel 2002 ma i primi calcoli relativi alla dimensione e all’orbita della nube furono derivati in maniera più accurata nel 2012. La temperatura della polvere presente in G2 è di circa 550 gradi Kelvin, circa due volte più calda della temperatura superficiale media della Terra (15°C), mentre il gas, costituito sostanzialmente di idrogeno, ha una temperatura di circa 10.000 gradi Kelvin, quasi due volte più caldo della superficie media del Sole (5800°K). “L’origine della nube è un pò misteriosa perché se ci fosse una stella al suo interno allora tutto ciò avrebbe senso”, spiega l’astrofisico Stephen Murray. Un’idea è che la nube potrebbe essere il risultato di una stella vecchia, in fase avanzata di evoluzione, che ha perso la sua massa. Basandosi sulla luminosità dell’oggetto, gli astronomi hanno stimato che la massa della stella non dovrebbe essere superiore a quella del Sole, cioè 1 massa solare, e perciò insufficiente a mantenere integra la nube dall’intensa attrazione gravitazionale del buco nero.

In questo nuovo studio, gli scienziati affermano che G2 è rimasta più o meno intatta dopo il suo passaggio ravvicinato vicino a Sgr A*. Parte del gas mostra ancora delle distorsioni dovute all’effetto della gravità del buco nero ma c’è una porzione di gas caldo che è rimasta essenzialmente immutata. Ciò potrebbe indicare che la consistenza della nube sia dovuta a qualcosa di significativamente più massiccio del nostro Sole. Infatti, una ipotesi avanzata dagli autori è che possa trattarsi della fusione (merging) di un sistema stellare binario stretto. Questi fenomeni di merging potrebbero essere dovuti all’interazione con il campo gravitazionale creato dal buco nero producendo una stella a cui è stata “soffiata”, si fa per dire, la parte più esterna della sua atmosfera, che viene perciò osservata come la regione più calda di G2. “Ciò vuol dire che stiamo osservando G2 subito dopo il merger delle due stelle”, afferma Murray. “Mentre tutto questo è certamente possibile, possiamo dire che stiamo osservando G2 in un momento speciale e di durata relativamente breve”. Insomma, saranno osservazioni successive che potranno fornirci, si spera, ulteriori indizi su cosa si cela in definitiva dentro la nube.

LLNL: Black hole loses its appetite for gassy cloud
arXiv: Detection of Galactic Center source G2 at 3.8 $μ$m during periapse passage

More info at: The G2 summary webpage

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