Gli astronomi hanno individuato una serie di strane fluttuazioni nel flusso dei raggi gamma provenienti dal Sgr A*, il buco nero al centro della Via Lattea.
Rispetto ad altre galassie là fuori, il buco nero supermassiccio nel cuore della Via Lattea non è particolarmente attivo, non sta divorando grandi quantità di materiale e non sta lanciando giganteschi getti di plasma nello spazio. Tuttavia, anche un buco nero supermassiccio relativamente pacifico è un oggetto con caratteristiche straordinarie e Sagittarius A*, che si trova al centro della Via Lattea, sta pulsando in modo misterioso. Ogni 76 minuti, come un orologio, il segnale del flusso di raggi gamma di Sgr A* fluttua. Questo, dicono i ricercatori, è simile nella periodicità ai cambiamenti nell’emissione radio e di raggi X del buco nero, suggerendo un movimento orbitale di qualcosa che gira vorticosamente attorno al buco nero.
Emissioni dal centro galattico
I buchi neri non emettono radiazioni che possiamo attualmente rilevare: sono ombre più scure del buio, invisibili ai telescopi con cui analizziamo la luce che attraversa l’Universo. Ma lo spazio intorno a loro è una questione diversa. Nel regime gravitazionale estremo al di fuori dell’orizzonte degli eventi di un buco nero, possono accadere molte cose. Dalla regione di Sagittarius A*, la luce viene emessa in una moltitudine di lunghezze d’onda e la sua intensità varia in modo significativo nel tempo. E, almeno in alcune di quelle lunghezze d’onda, gli astronomi hanno individuato uno schema.
Secondo un articolo pubblicato nel 2022, le onde radio fluttuano su una scala temporale di circa 70 minuti. E un articolo del 2017 aveva mostrato una periodicità di 149 minuti alla base delle emissioni di raggi X del buco nero. Si tratta di circa il doppio della periodicità delle fluttuazioni radio – e ora dei raggi gamma.
È solo di recente, nel 2021, che la radiazione gamma è stata collegata a Sagittarius A* con una certa sicurezza ed è per questo che i ricercatori hanno ritenuto potessero esserci dei segreti nascosti nei dati sui raggi e hanno iniziato l’analisi. Hanno preso i dati disponibili al pubblico registrati dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi tra giugno e dicembre 2022, li hanno elaborati e hanno condotto una ricerca di modelli periodici.
Il modello di Sgr A*
Secondo i loro risultati, ogni 76,32 minuti Sgr A* emette un brillamento di radiazione gamma – la gamma di lunghezze d’onda della luce più energetica nell’Universo. La somiglianza con la periodicità dei brillamenti radio e di raggi X suggerisce una causa comune sottostante. Il bagliore radio, dicono i ricercatori, ha più o meno la stessa periodicità del bagliore di raggi gamma. Il brillamento di raggi X, a 149 minuti, ha una periodicità doppia; è improbabile che sia una coincidenza, suggerendo che la sua periodicità è un’armonica della periodicità dei raggi gamma e della radio.
Se il buco nero stesso non emette radiazioni e tale periodicità regolare e ripetuta, ciò è spesso un segno di un movimento orbitale: c’è probabilmente qualcosa che orbita attorno al buco nero. L’articolo del 2022 concludeva che questo oggetto fosse probabilmente una massa di gas caldo tenuta insieme da un potente campo magnetico che sottopone le particelle all’accelerazione del sincrotrone, emettendo delle radiazioni durante il processo.
Quella massa ha una distanza orbitale da Sgr A* simile a quella di Mercurio attorno al Sole. Ma, con un periodo orbitale compreso tra 70 e 80 minuti e dunque viaggia a velocità relativistica, a circa il 30% della velocità della luce. I ricercatori affermano che i loro risultati sono coerenti con questa interpretazione dei dati radio, suggerendo che la massa di gas ha emissioni su più lunghezze d’onda. Mentre orbita, suggerisce la teoria, la massa emette bagliori energetici, quando si raffredda, emette una luce più intensa alla luce radio. E la scoperta dei brillamenti di raggi gamma supporta questo modello.
Ci sono però ancora alcuni dettagli da sistemare. I buchi neri sono notoriamente difficili da studiare e Sgr A* non fa eccezione. Ulteriori osservazioni, su più lunghezze d’onda, potrebbero aiutare a fare ulteriore chiarezza sull’ancora misterioso centro della nostra Via Lattea.
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Fonte: Science Alert, Arxiv (articolo in attesa di revisione paritaria)
