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Prima Eruzione Infrarossa Rilevata dal Buco Nero Supermassiccio della Via Lattea
Questa rilevazione colma una lacuna cruciale nella nostra comprensione del nostro buco nero supermassiccio locale.
Quando si verifica un’eruzione intorno a un buco nero supermassiccio, essa continua a muoversi! Credito immagine: CfA/Mel Weiss
Sagittarius A* è il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. Per quanto riguarda i buchi neri supermassicci, è relativamente tranquillo. Non sta creando alcun tumulto galattico che dovrebbe preoccuparci. Tuttavia, si verifica un’eruzione, e studiare queste eruzioni attraverso diverse lunghezze d’onda è stato molto importante per creare modelli sugli ambienti estremi intorno ai buchi neri. Mancava però un importante set di osservazioni, ma gli astronomi sono finalmente riusciti a colmare questa lacuna.
Le osservazioni passate hanno studiato le eruzioni nel vicino infrarosso, così come nel submillimetrico e nel radio. Questo ha dipinto un quadro chiaro di ciò che accade intorno a un buco nero. Sagittarius A (Sgr A in breve) è circondato da un disco di accrescimento di materiale. Ci sono linee di campo magnetico che attraversano questo disco e quando due linee si avvicinano, possono connettersi, rilasciando molta energia. Fondamentalmente, la riconnessione accelera gli elettroni a velocità vicine a quella della luce. Questo è noto come radiazione di sincrotrone.
Tuttavia, la mancanza di copertura era una preoccupazione. E se qualcosa stesse accadendo nella gamma di lunghezze d’onda che andava oltre il modello? I ricercatori hanno utilizzato più osservatori per costruire un quadro di questi eventi attraverso tutti i tipi di luce. Nulla è stato rilevato nei raggi X, suggerendo che l’eruzione non fosse così energetica. Ma le osservazioni contemporanee nel submillimetrico utilizzando il Submillimeter Array (SMA) e nel medio infrarosso (MIR) con JWST, hanno dipinto un quadro completo. L’eruzione è stata osservata per la prima volta nel MIR e circa 10 minuti dopo nella luce submillimetrica, in accordo con lo scenario della radiazione di sincrotrone.
“La nostra ricerca indica che potrebbe esserci una connessione tra la variabilità osservata nel [millimetrico] e l’emissione dell’eruzione osservata nel MIR,” ha dichiarato in un comunicato il dottor Sebastiano D. von Fellenberg, del Max Planck Institute for Radio Astronomy. “L’eruzione di Sgr A* evolve e cambia rapidamente, in poche ore, e non tutti questi cambiamenti possono essere visti a ogni lunghezza d’onda,” ha aggiunto il dottor Joseph Michail, uno degli autori principali dell’articolo e borsista post-dottorato in Astronomia e Astrofisica presso lo Smithsonian Astrophysical Observatory. “Per oltre 20 anni, abbiamo saputo cosa accade nelle gamme radio e nel vicino infrarosso (NIR), ma la connessione tra di esse non è mai stata chiara al 100%. Questa nuova osservazione nel medio infrarosso colma quella lacuna.”
Il team suggerisce che questo approccio multi-lunghezza d’onda dovrebbe essere continuato per studiare Sgr A e dovrebbe essere esteso ad altri oggetti come M87. I due sono gli unici buchi neri supermassicci che sono stati osservati direttamente grazie all’Event Horizon Telescope. C’è ancora molto da scoprire su entrambi.
“Sebbene le nostre osservazioni suggeriscano che l’emissione nel medio infrarosso di Sgr A derivi effettivamente dall’emissione di sincrotrone da elettroni in raffreddamento, c’è ancora molto da capire sulla riconnessione magnetica e la turbolenza nel disco di accrescimento di Sgr A,” ha detto von Fellenberg. “Questa prima rilevazione nel medio infrarosso, e la variabilità osservata con lo SMA, non solo ha colmato una lacuna nella nostra comprensione di ciò che ha causato l’eruzione in Sgr A*, ma ha anche aperto una nuova linea di indagine importante.”
Michail ha aggiunto, “Vogliamo ancora sapere, e dobbiamo scoprire… quali altri segreti nasconde Sgr A* che il medio infrarosso può svelare? Cosa c’è davvero dietro l’emissione variabile dell’eruzione? C’è una ricchezza di conoscenze immagazzinate in questa regione del buco nero che aspettano solo di essere accessibili.”
Lo studio è stato presentato in una conferenza stampa durante il 245° convegno della American Astronomical Society ed è stato accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters. Un preprint è disponibile tramite arXiv.