Circa 3,5 milioni di anni fa, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, la Via Lattea, ha scatenato un’enorme esplosione.

I nostri antenati primitivi, già in piedi nelle pianure africane, avrebbero probabilmente assistito a questo bagliore in direzione della costellazione del Sagittario, sede del buco nero. Potrebbe essere persistito per 1 milione di anni.

Ora gli astronomi stanno usando le capacità uniche del Telescopio Spaziale Hubble per scoprire ulteriori indizi su questa catastrofica esplosione. Guardando alla periferia lontana della nostra galassia, hanno scoperto che venne illuminato un vasto treno di gas che trascinava le due galassie satellite della Via Lattea: la Grande Nube di Magellano e la sua compagna, la Piccola Nube di Magellano.

Rappresentazione artistica dell’evento.
Credit: NASA, ESA, G. Cecil (UNC, Chapel Hill) e J. DePasquale (STScI)

Come è avvenuta l’esplosione

L’esplosione fu probabilmente causata da una grande nuvola di idrogeno fino a 100.000 volte la massa del Sole che cadeva sul disco di materiale che ruotava nei pressi del buco nero centrale. L’esplosione risultante ha inviato coni di radiazioni ultraviolette bollenti sopra e sotto il piano della galassia e in profondità nello spazio. Il cono di radiazione fuoriuscito dal polo sud della Via Lattea ha illuminato un’enorme struttura di gas simile a un nastro chiamata Flusso Magellano. Il lampo illuminò una parte del flusso, ionizzando il suo idrogeno (abbastanza per produrre 100 milioni di soli) spogliando gli atomi dei loro elettroni.

Il lampo è stato così potente che ha illuminato il flusso come un albero di Natale – è stato un evento catastrofico!” ha dichiarato il principale investigatore Andrew Fox dello Space Telescope Science Institute (STScI) a Baltimora. “Questo ci mostra che le diverse regioni della galassia sono collegate: ciò che accade nel centro galattico fa la differenza rispetto a ciò che accade nel Flusso Magellano. Stiamo imparando come il buco nero ha un impatto sulla galassia e sul suo ambiente.

Rappresentazione artistica dell’evento. Crediti: NASA, ESA e L. Hustak (STScI)

Il telescopio spaziale Hubble fondamentale

Il team di Fox ha usato le capacità ultraviolette di Hubble per sondare il flusso usando quasar di sfondo, i nuclei luminosi di galassie distanti e attive, come fonti di luce. Lo spettrografo di Hubble può individuare le “impronte digitali” degli atomi ionizzati nella luce ultravioletta dei quasar. 

Quando la luce del quasar passa attraverso il gas a cui siamo interessati, parte della luce a determinate lunghezze d’onda viene assorbita dagli atomi nella Nube“, ha dichiarato Elaine Frazer di STScI, che ha analizzato le linee di vista e scoperto nuove tendenze nei dati . “Quando guardiamo lo spettro della luce quasar a specifiche lunghezze d’onda, vediamo prove di assorbimento della luce che non vedremmo se la luce non fosse passata attraverso la Nube. Da questo, possiamo trarre conclusioni sul gas stesso.”

Il team ha trovato prove che gli ioni erano stati creati nel Flusso Magellano da un lampo energetico. L’esplosione fu così potente lo illuminò anche se questa struttura si trova a circa 200.000 anni luce dal centro galattico.

Rappresentazione artistica delle Bolle di Fermi. Credit: NASA

Le Bolle di Fermi

Lo stesso evento che ha causato il bagliore di radiazione ha anche espulso il plasma caldo che sta fluendo circa 30.000 anni luce sopra e sotto il piano della nostra galassia. Queste bolle invisibili, che pesano l’equivalente di milioni di soli, sono chiamate Bolle di Fermi. Il loro bagliore energetico di raggi gamma è stato scoperto nel 2010 dal telescopio spaziale Fermi Gamma-ray della NASA. Nel  2015 , Fox ha utilizzato la spettroscopia ultravioletta di Hubble per misurare la velocità di espansione e la composizione dei lobi.

Ora il suo team è riuscito a estendere la portata di Hubble oltre le bolle. “Abbiamo sempre pensato che le Bolle di Fermi ed il Flusso di Magellano fossero separati e non collegati tra loro e che facessero le proprie cose in diverse parti dell’alone della galassia“, ha detto Fox. “Ora vediamo che lo stesso potente lampo del buco nero centrale della nostra galassia ha avuto un ruolo importante in entrambi.”

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