Utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gli astronomi hanno individuato i segni di un "punto caldo" in orbita attorno a Sagittarius A*, il buco nero al centro della nostra galassia. La scoperta ci aiuta a comprendere meglio l’ambiente enigmatico e dinamico del nostro buco nero supermassiccio.
“Pensiamo che stiamo guardando una bolla calda di gas che sfreccia intorno Sagittario A * su un'orbita simile per dimensioni a quella del pianeta Mercurio, ma compiendo un giro completo in soli circa 70 minuti. Ciò richiede una velocità strabiliante di circa il 30% della velocità della luce!” afferma Maciek Wielgus dell'Istituto Max Planck per la radioastronomia di Bonn, in Germania, che ha condotto lo studio pubblicato oggi su Astronomy & Astrophysics.
Le osservazioni sono state effettuate con ALMA nelle Ande cilene - un radiotelescopio di proprietà dell'Osservatorio Europeo Australe (ESO) - durante una campagna della collaborazione Event Horizon Telescope (EHT) per acquisire immagini dei buchi neri. Nell'aprile 2017 l'EHT ha collegato insieme otto radiotelescopi esistenti in tutto il mondo, tra cui ALMA, risultante in ha recentemente rilasciato la prima immagine in assoluto di Sagittarius A*. Per calibrare i dati EHT, Wielgus e i suoi colleghi, membri della Collaborazione EHT, hanno utilizzato i dati ALMA registrati contemporaneamente alle osservazioni EHT di Sagittarius A. Con sorpresa del team, c'erano più indizi sulla natura del buco nero nascosto nel buco nero. le misurazioni effettuate solo con ALMA.
Per caso, alcune osservazioni sono state effettuate subito dopo un'esplosione o un bagliore Raggi X l'energia è stata emessa dal centro della nostra galassia, che è stata individuata dal telescopio spaziale Chandra della NASA. Si ritiene che questi tipi di brillamenti, precedentemente osservati con telescopi a raggi X e infrarossi, siano associati ai cosiddetti "punti caldi", bolle di gas caldo che orbitano molto velocemente e vicino alla Terra. buco nero.
“Ciò che è veramente nuovo e interessante è che tali brillamenti erano finora chiaramente presenti solo nelle osservazioni a raggi X e infrarossi di Sagittarius A*. Qui vediamo per la prima volta un’indicazione molto forte che i punti caldi orbitanti sono presenti anche nelle osservazioni radio”, dice Wielgus, che è anche affiliato al Centro Astronomico Nicolaus Copernicus, in Polonia, e alla Black Hole Initiative presso Università di Harvard, USA.
“Forse questi punti caldi rilevati alle lunghezze d’onda dell’infrarosso sono una manifestazione dello stesso fenomeno fisico: quando i punti caldi che emettono infrarossi si raffreddano, diventano visibili a lunghezze d’onda più lunghe, come quelli osservati da ALMA e EHT”, aggiunge Jesse Vos, uno studente di dottorato presso l'Università di Radboud, nei Paesi Bassi, anch'egli coinvolto in questo studio.
Per molto tempo si è pensato che i brillamenti avessero origine dalle interazioni magnetiche nel gas molto caldo che orbita molto vicino a Sagittarius A*, e le nuove scoperte supportano questa idea. “Ora troviamo prove evidenti dell’origine magnetica di questi brillamenti e le nostre osservazioni ci danno un indizio sulla geometria del processo. I nuovi dati sono estremamente utili per costruire un’interpretazione teorica di questi eventi”, afferma la coautrice Monika Mościbrodzka dell'Università Radboud.
ALMA consente agli astronomi di studiare l'emissione radio polarizzata di Sagittarius A, che può essere utilizzato per svelare il campo magnetico del buco nero. Il team ha utilizzato queste osservazioni insieme a modelli teorici per saperne di più sulla formazione del punto caldo e sull’ambiente in cui è incorporato, compreso il campo magnetico attorno al Sagittario A. La loro ricerca fornisce vincoli più forti sulla forma di questo punto caldo. campo magnetico rispetto alle osservazioni precedenti, aiutando gli astronomi a scoprire la natura del nostro buco nero e dei suoi dintorni.
Le osservazioni confermano alcune delle precedenti scoperte effettuate dallo strumento GRAVITY al Very Large Telescope (VLT) dell'ESO, che osserva nell'infrarosso. I dati di GRAVITY e ALMA suggeriscono entrambi che il brillamento abbia origine in un ammasso di gas che vortica attorno al buco nero a circa il 30% della velocità della luce in senso orario nel cielo, con l'orbita del punto caldo quasi frontale. .
“In futuro dovremmo essere in grado di tracciare i punti caldi attraverso le frequenze utilizzando osservazioni coordinate a più lunghezze d’onda sia con GRAVITY che con ALMA: il successo di un simile sforzo rappresenterebbe una vera pietra miliare per la nostra comprensione del pianeta. fisica di brillamenti nel centro galattico”, afferma Ivan Marti-Vidal dell'Università di Valencia in Spagna, coautore dello studio.
Il team spera anche di poter osservare direttamente gli accumuli di gas orbitanti con l'EHT, per sondare sempre più vicino al buco nero e saperne di più. "Speriamo che un giorno ci sentiremo a nostro agio nel dire che 'sappiamo' cosa sta succedendo in Sagittarius A*", conclude Wielgus.
Riferimento della Gazzetta
- M. Wielgus, M. Moscibrodzka, J. Vos, Z. Gelles, I. Martí-Vidal, J. Farah, N. Marchili, C. Goddi e H. Messias. Movimento orbitale vicino a Sagittarius A* – Vincoli derivanti dalle osservazioni polarimetriche ALMA. Astronomia e astrofisica. DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202244493
