Le “bolle galattiche” sono enormi lobi di gas caldo che si estendono per migliaia di anni luce nel mezzo circumgalattico (Cgm), un grande alone di gas che circonda le galassie. Le “bolle di eRosita” sono tra queste strutture.
Situate sopra e sotto il piano della nostra galassia a formare una struttura a clessidra, questi due colossali lobi sono stati scoperti nelle immagini a raggi X scattate dal telescopio eRosita. Studi precedenti avevano ipotizzato che la loro luminosità nei raggi X fosse il risultato del riscaldamento del gas di cui sono fatte da parte di potenti getti emessi dal buco nero supermassiccio presente al centro della Via Lattea: Sagittarius A*. Una nuova ricerca condotta un team di astronomi guidato dalla Ohio State University dimostra ora che alla base della loro origine potrebbe esserci fenomeno diverso.
Immagine della Via Lattea ottenuta dall’osservatorio spaziale Gaia dell’Agenzia spaziale europea con sovrapposta una simulazione delle bolle di eRosita e di Fermi. Crediti: Karen Yang, Mateusz Ruszkowski, Ellen Zweibel, Esa/Gaia/Dpac
Nello studio Anjali Gupta, ricercatrice alla Ohio State University, e colleghi hanno analizzato centinaia di dati d’archivio ottenuti tra il 2005 e il 2014 dal satellite Jaxa/Nasa Suzaku per caratterizzare l’emissione diffusa – la radiazione elettromagnetica prodotta da gas a bassissima densità – delle bolle galattiche e del gas del mezzo circumgalattico e determinare, grazie anche all’utilizzo di sofisticati modelli spettrali, la loro temperatura e le relative abbondanze di metalli.
«Il nostro obiettivo era proprio quello di saperne di più sul mezzo circumgalattico, una regione molto importante per capire come si è formata ed evoluta la nostra galassia», dice Anjali Gupta, prima autrice dello studio pubblicato la settimana scorsa su Nature Astronomy. «Molte delle regioni che stavamo studiando si trovavano nella regione delle bolle, quindi volevamo vedere quanto queste fossero diverse rispetto alle regioni lontane»
Quello che i ricercatori hanno trovato è una temperatura all’interno delle bolle praticamente identica a quella dell’ambiente circostante. La densità interna, invece, era circa quattro volte maggiore rispetto all’esterno. E, infine, hanno riscontrato elevati rapporti di abbondanza neon-ossigeno e magnesio-ossigeno nei gusci di queste bolle.
Tutti insieme questi risultati suggeriscono tre cose, spiegano i ricercatori. Primo, che all’origine delle bolle di eRosita non ci sarebbe l’intensa attività del buco nero Sagittarius A*: in questo caso, infatti, gli astronomi si sarebbero aspettati di trovare temperature interne ed esterne molto diverse. Inoltre, la luminosità in banda X delle bolle non sarebbe dovuta al riscaldamento per urto ma alla maggiore densità del gas al loro interno. Infine, come indicato dalle abbondanze degli elementi neon e magnesio in rapporto all’ossigeno, all’origine delle bolle ci sarebbe l’attività di formazione stellare o l’iniezione di energia da parte di stelle massicce e altri tipi di fenomeni astrofisici.
Oltre a lavorare su nuovi modi per analizzare i dati che già hanno in possesso, il team spera di utilizzare nuovi dati provenienti da altre imminenti missioni spaziali per continuare a caratterizzare le proprietà delle bolle di eRosita e indagare ulteriormente le implicazioni dei risultati di questo studio. «Capire come si formano queste strutture è molto importante», concludono i ricercatori. «Utilizzando tecniche diverse per migliorare i nostri modelli, saremo in grado di vincolare meglio la temperatura e le misure di emissione che stiamo cercando per raggiungere questo obiettivo».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Thermal and chemical properties of the eROSITA bubbles from Suzaku observations”, di Anjali Gupta, Smita Mathur, Joshua Kingsbury, Sanskriti Das e Yair Krongold