l’Ultimo Grande Pasto del Buco Nero della Via Lattea


Che il buco nero supermassivo nel cuore della Via Lattea mangi pasti abbondanti ad intervalli molto lunghi si era già intuito. Ma oggi, grazie alle osservazioni del Cosmic Origins Spectrograph (COS) a bordo dello Hubble Space Telescope, è stato datato il suo ultimo consistente pasto a circa 6 milioni di anni fa, lasciando dietro di sè l’eruzione di una gigantesca bolla di gas con una massa pari a quella di milioni di soli.

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La luce di diversi quasar viene analizzata dopo essere passata attraverso una delle bolle di Fermi. In basso a sinistra sono indicate le velocità del gas che viaggia verso la Terra ed in direzione opposta. Per confronto è stata analizzata anche la luce di un quasar che non passa attraverso la bolla.

Le prime osservazioni di questa struttura – consistente in realtà in due bolle simmetriche rispetto al disco galattico, e denominate Bolle di Fermi – risalgono al 2010, e sono state acquisite dal Fermi Gamma-ray Space Telescope. Successivamente, nel 2015, tramite lo stesso Hubble è stata ricavata una datazione che ha stabilito l’età delle bolle pari a 2 milioni di anni. Il nuovo studio, apparso il 10 gennaio 2017 sul The Astrophysica Journal, si è basato sull’analisi della luce di 47 quasar – nuclei brillanti di lontane galassie attive – passante attraverso la struttura, della quale sono stati ottenuti i dati sulla velocità, composizione e temperatura del gas in espansione.

“Per la prima volta, abbiamo tracciato il moto di gas freddo attraverso una delle bolle, che ci ha permesso di mappare la velocità del gas e calcolare quando le bolle si sono formate,” spiega il primo ricercatore Rongmon Bordoloi, del Massachusetts Institute of Technology (Cambridge). “Ciò che abbiamo trovato è che un evento molto potente ed energetico è accaduto tra 6 milioni e 9 milioni di anni fa. Ci dovrebbe essere stata una nube di gas fluita nel buco nero che ha espulso getti di materia, andata poi a formare i lobi di gas caldo visibili nelle osservazioni nei raggi X e nei raggi gamma. Da allora, il buco nero ha solamente mangiato snack.”

L’analisi del COS ha rivelato una temperatura di circa 9800 °C: nonostante possa sembrare un valore estremamente elevato, il gas che lo possiede è molto più freddo della maggior parte della materia contenuta nel flusso in uscita (che raggiunge una temperatura di 10 milioni di gradi celsius). L’ipotesi più probabile è che il gas sia materiale interstellare riscaldato ed incanalato nel flusso super caldo. Tra gli elementi che compongono la nube sono stati identificati il silicio ed il carbonio, principali prodotti residui dell’evoluzione stellare.

Il gas all’interno delle Bolle di Fermi viaggia ad una velocità pari a 3,2 milioni di km/h, e nella regione settentrionale raggiunge una distanza di 23 000 anni luce al di sopra del disco galattico. Il valore minimo della massa di entrambe le bolle è stato invece stimato intorno a 2 milioni di masse solari.

“Abbiamo tracciato i flussi in uscita da altre galassie, ma non siamo mai stati in grado di mappare effettivamente il moto del gas,” prosegue Bordoloi. “L’unica ragione per cui lo possiamo fare è perché siamo all’interno della Via Lattea. Questo punto di vantaggio ci dà una posizione in prima fila per mappare la struttura cinematica del flusso della Via Lattea.”

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