Il trattamento, respinto dal buco nero, diventa una miniera d'oro per la scienza

Il trattamento, respinto dal buco nero, diventa una miniera d'oro per la scienza

Questa illustrazione mostra l'immagine a infrarossi in un falso colore dell'area attorno al nucleo della Via Lattea, con il buco nero super-massiccio Sag A *. Il marcatore mostra la posizione di un buco nero che si illumina debolmente a causa dell'accumulo di materia; altri oggetti sono stelle o nuvole dense che orbitano intorno a un buco nero o nelle sue vicinanze. La scala dell'immagine è di circa un anno luce.

Ricorda, la misteriosa nube di gas che si muove su un campo frontale con un buco nero supermassiccio nel centro della nostra galassia? Bene, gli astronomi stanno ancora cercando di capire perché non è stato assorbito dal buco nero e perché non ha attivato i fuochi d'artificio cosmici.

Ma allo stesso tempo, i ricercatori hanno rivelato alcune interessanti novità sul mostro della singolarità, nascondendosi a una distanza di oltre 25.000 anni luce dalla Terra.

Nel 2011, gli astronomi hanno notato una nube di gas correre attraverso gli angoli più interni del rigonfiamento galattico. Davanti al corso di un oggetto conosciuto (non in modo romantico) come "G2" era il buco nero supermassiccio Sagittario A * (o solo Sgr A *). Dopo alcuni calcoli, divenne chiaro che questa nuvola sarebbe passata entro 250 distanze tra il Sole e la Terra dal buco nero, che è abbastanza vicino da essere stretto dalla potente gravità del buco nero. È stato davvero emozionante: per la prima volta nella storia dell'umanità, saremo in grado di studiare il materiale prima che cadesse in un buco nero mentre ci avviciniamo al finale abbacinante.

A quel tempo, si credeva che G2 fosse costituito da una collezione di nebulose di gas stellari. Si è anche ipotizzato che, a causa della deformazione estremamente potente delle maree, la nube sarebbe stata allungata, come i noodles, con i viticci che si ritraevano nel disco di accrescimento di un buco nero. Si sperava che da qualche parte lungo la strada, le emissioni dei fasci di questo gas, interagendo con l'ambiente spazio-temporale estremo dell'orizzonte Sgr A * degli eventi, sarebbero state rilevate come lampi di raggi X - forse le più grandi eruzioni che abbiamo mai visto venire da Sgr A *. Assisteremo al nostro buco nero in azione; dalla scoperta della caduta di un oggetto alla distruzione finale di questo oggetto, quando la materia si trasforma in energia e un buco nero crea una celebrazione cosmica.

Ma ... non è successo niente.

Qualcosa è successo, ma la distruzione del G2 non è diventata qualcosa di straordinario e gli astrofisici hanno cercato di capire cosa è successo ... o, più precisamente, perché non è successo.

L'ipotesi attuale è che G2 non sia una raccolta di gas persi, come si credeva, può essere una stella avvolta in una nuvola di gas gravitazionalmente legata. Quando si incontrano direttamente con Sgr A *, la nuvola mantiene la sua integrità e molto poco gas è stato staccato dalla stella mascherata. Se non c'è sostanza che cade, allora non ci sono fuochi d'artificio cosmici - gli astronomi sono delusi. In un nuovo studio pubblicato nelle Notifiche mensili della Royal Astronomical Society (MNRAS), gli astronomi Michael McCourt e Anne-Marie MADIGAN dell'Harvard-Smithsonian Center for Astronomy (CFA) hanno descritto il loro studio del G2, dimostrando che anche se poco materiale è stato strappato, l'evento ha aiutato esplorare l'ambiente estremo intorno a Sgr A *. Di particolare interesse: potrebbero aver indovinato dove il buco nero avrebbe trovato un altro banchetto.

McCourt e Madigan hanno monitorato G2, così come un'altra nuvola di gas chiamata "G1", passando vicino a Sgr A *. È successo che le nuvole si sono avvicinate così tanto che hanno attraversato il "flusso di accrescimento" di un buco nero. In altre parole, queste nuvole possono essere utilizzate come indicatori per vedere la struttura della materia che cade regolarmente in un buco nero.

Poiché entrambe le nuvole seguono una traiettoria simile attorno a un buco nero, è possibile misurare piccole variazioni negli oggetti gassosi. E l'evoluzione di queste nuvole ha rivelato le caratteristiche della materia interstellare che circonda Sgr A *.

"Nonostante non sia ancora chiaro se questi oggetti contengano stelle incorporate, i loro involucri gassosi si evolvono indipendentemente l'uno dall'altro, come le nuvole di gas", scrivono. "Crediamo che l'evoluzione sia in accordo con il concetto di G-clouds (G1 e G2), ruotando in senso orario nel disco.La nostra analisi ci consente per la prima volta di identificare univocamente l'asse di rotazione del flusso di accrescimento: abbiamo localizzato l'asse di rotazione entro 20 gradi, trovando un orientamento in in base alla dimensione del getto rilevato nelle osservazioni a raggi X e anche in base al disco nucleare, il massiccio toro di gas molecolare (circa) 1,5 parsec (5 anni luce) di Sgr A *. In generale, le osservazioni di G1 e G2 hanno mostrato la direzione in cui il materiale si muove quando cade in un buco nero, portando così alla rotazione del disco di accrescimento del buco nero. Inoltre, hanno scoperto che il buco nero non si nutre dei venti stellari delle stelle vicine, ma piuttosto di materiale proveniente da un enorme anello di materiale, con un raggio di circa 5 anni luce attorno ad esso.

Quindi G2 non ha causato eccitanti bagliori e emissioni di raggi X, che gli astronomi hanno previsto nel 2011, ma risulta che G2 (e anche G1) erano molto più utili per non alimentare il buco nero; al contrario, ruotano attorno al centro della galassia, fornendo indizi allettanti sulla natura del mostro gravitazionale che vive nel centro della Via Lattea.

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