Immagine radio delle regioni centrali della Via Lattea. Il piano della galassia è caratterizzato da una serie di oggetti luminosi disposti orizzontalmente attraverso l’immagine, tra cui stelle esplose e regioni in cui nascono nuove stelle. Il buco nero al centro della Via Lattea è nascosto nella più luminosa di queste regioni estese. Le bolle radio scoperte da MeerKat si estendono verticalmente sopra e sotto il piano della Galassia. Molti filamenti magnetizzati sono visibilmente paralleli alle bolle. Crediti: Oxford, Sarao
Un team internazionale di astronomi ha scoperto una delle caratteristiche più estese mai osservate prima nel centro della Via Lattea. Si tratta di una coppia di enormi bolle radio-emittenti che torreggiano centinaia di anni luce sopra e sotto la regione centrale della nostra galassia.
Questa caratteristica a forma di clessidra, che sminuisce tutte le altre strutture radio presenti nel centro galattico, è probabilmente il risultato di un’esplosione eccezionalmente energetica avvenuta, qualche milione di anni fa, in prossimità del buco nero supermassiccio presente al centro della Via Lattea.
«Il centro della nostra galassia è relativamente quieto rispetto ad altre galassie con buchi neri centrali molto attivi», dice Ian Heywood dell’Università di Oxford, primo autore di un articolo apparso sulla rivista Nature l’11 settembre 2019. «Sebbene sia generalmente quieto, il buco nero al centro della Via Lattea può – di tanto in tanto – diventare insolitamente attivo, divampando mentre divora grossi quantitativi di polvere e gas. È possibile che una tale frenesia alimentare abbia scatenato potenti esplosioni che hanno gonfiato questi lobi caratteristici, mai visti prima».
Utilizzando il telescopio MeerKat dell’Osservatorio radioastronomico sudafricano (Sarao), Heywood e i suoi colleghi hanno mappato ampie regioni al centro della Via Lattea, conducendo osservazioni a lunghezze d’onda di circa 23 centimetri (1.3 GHz). Questa emissione radio prende il nome di radiazione di sincrotrone, e viene generata da particelle cariche – elettroni o positroni – che viaggiano a velocità prossime a quella della luce, costrette da un campo magnetico a muoversi lungo una traiettoria curva. L’accelerazione che subiscono in presenza del campo magnetico produce un segnale radio caratteristico che può essere utilizzato per tracciare queste regioni di emissione radio nello spazio. Questa luce radio (la cui lunghezza d’onda è ben più lunga della luce visibile), a differenza della luce visibile che viene bloccata dalle dense nubi di polvere, riesce a penetrare facilmente le nubi, dal centro della galassia verso l’esterno.
Esaminando le dimensioni e la forma quasi identiche delle due bolle gemelle, i ricercatori ritengono di aver trovato prove convincenti che queste caratteristiche si siano formate da un’eruzione violenta, che per un breve periodo di tempo ha perforato il mezzo interstellare in direzioni opposte.
«La forma e la simmetria di ciò che abbiamo osservato suggeriscono che, qualche milione di anni fa, sia accaduto un evento incredibilmente potente molto vicino al buco nero centrale della nostra galassia», spiega William Cotton, astronomo del National Radio Astronomy Observatory di Charlottesville, in Virginia, coautore dell’articolo. «Questa eruzione è stata probabilmente innescata da grandi quantità di gas interstellare cadute nel buco nero, o da una massiccia esplosione di formazione stellare che ha inviato onde d’urto nel centro galattico».
L’ambiente che circonda il buco nero al centro della nostra galassia è molto diverso dall’ambiente che si trova in altre parti della Via Lattea, e di fatto la regione centrale è piuttosto misteriosa. In essa sono presenti filamenti molto lunghi e stretti che non si trovano da nessun’altra parte, la cui origine è rimasta un mistero irrisolto dalla loro scoperta, avvenuta 35 anni fa. I filamenti appaiono come strutture radio, lunghe decine di anni luce e larghe circa un anno luce.
«Ora, le bolle radio scoperte da MeerKat fanno luce sull’origine dei filamenti», dice Farhad Yusef-Zadeh alla Northwestern University di Evanston nell’Illinois, coautore dell’articolo. «Quasi tutti gli oltre cento filamenti sono confinati dalle bolle radio».
Gli autori suggeriscono che la stretta associazione dei filamenti con le bolle implichi che l’evento energetico che ha creato le bolle radio è anche responsabile dell’accelerazione degli elettroni necessari per produrre l’emissione radio dei filamenti.
«Queste enormi bolle sono state finora nascoste dal bagliore di un’emissione radio estremamente luminosa proveniente dal centro della galassia», conclude Fernando Camilo, della Sarao di Città del Capo e coautore dell’articolo. «Riuscire a distinguere le bolle dal rumore di fondo è stato un tour de force tecnico, reso possibile solo dalle caratteristiche uniche di MeerKat e dalla sua posizione ideale. Con questa scoperta inaspettata stiamo assistendo a una nuova manifestazione di deflussi di materia ed energia su scala galattica, governati dal buco nero centrale».
Infine, secondo i ricercatori, la scoperta di queste bolle relativamente vicine al centro della nostra galassia ci permette di avvicinarci alla comprensione delle attività spettacolari che si verificano nelle lontane galassie cugine della Via Lattea, presenti in tutto l’Universo.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Inflation of 430-parsec bipolar radio bubbles in the Galactic Centre by an energetic event” di I. Heywood, et al.