Utilizzando il telescopio Alma di Eso, un team di 9 astrofisici, tra cui gli italiani Nicola Marchili di Inaf e Ciriaco Goddi dell’Università di Cagliari, ha individuato le tracce di una bolla di gas bollente che orbita a una velocità estremamente elevata attorno a Sagittarius A*: il buco nero al centro della nostra galassia di cui il 12 maggio 2022 è stata rilasciata la prima immagine dalla Event Horizon Telescope (Eht) Collaboration.
La ricerca, i cui risultati sono pubblicati su Astronomy & Astrophysics, aiuterà a comprendere meglio l’ambiente enigmatico e dinamico del nostro buco nero, il supermassiccio Sgr A*.

«Pensiamo di trovarci di fronte a una bolla di gas bollente che orbita intorno a Sagittarius A* su un’orbita di dimensioni simili a quelle del pianeta Mercurio, ma che compie un giro completo in soli 70 minuti circa. Ciò richiede una velocità sorprendente, pari a circa il 30% della velocità della luce!», afferma Maciek Wielgus del Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn, che ha guidato lo studio.

La prima immagine di Sgr A* è il frutto di un complesso processo avviato con la campagna osservativa del 2017, quando l’Eht ha collegato tra loro otto radiotelescopi esistenti in tutto il mondo per osservare il nostro fagocitatore galattico sfruttando la tecnica dell’interferometria.
Durante queste osservazioni, il potente telescopio Alma è stato puntato su Sagittarius A* per permettere la calibrazione dei dati raccolti da Eht.
5 anni dopo, alcuni ricercatori appartenenti alla collaborazione hanno riesaminato le informazioni raccolte tramite Alma, le quali, insieme a modelli teorici, hanno rivelato le tracce di questo hot spot, un punto caldo che sfreccia sulla sua orbita a circa 100.000 km/s.

Il caso ha voluto che alcune delle osservazioni del 2017 siano state effettuate dopo l’emissione di un flare, o brillamento, di energia a raggi X dal centro della nostra galassia, individuato dal telescopio spaziale Chandra della Nasa. Emissioni rilevabili nella banda X ma che raffreddandosi in seguito diventano visibili alla lunghezza delle microonde e delle onde radio, quelle su cui Alma opera.

«Ciò che è davvero nuovo e interessante è che tali brillamenti erano finora chiaramente presenti solo nelle osservazioni a raggi X e infrarossi di Sagittarius A*. Qui vediamo per la prima volta un’indicazione molto forte che i punti caldi orbitanti sono presenti anche nelle osservazioni radio», afferma Wielgus.

Questa fortunata osservazione del brillamento nelle diverse regioni dello spettro elettromagnetico ha permesso, quindi, una prima evidenza a supporto di un’ipotesi da tempo condivisa: che i brillamenti siano originati da interazioni magnetiche nel gas molto caldo che orbita vicino a un buco nero.

«Ora troviamo una forte evidenza dell’origine magnetica di questi brillamenti e le nostre osservazioni ci danno un indizio sulla geometria del processo. I nuovi dati sono estremamente utili per costruire un’interpretazione teorica di questi eventi», afferma la coautrice Monika Mościbrodzka della Radboud University.

Il campo magnetico di Sgr A* può essere studiato indagando la luce polarizzata emessa dal nostro buco nero. Un’indagine permessa dalla sensibilità di Alma. Le sue osservazioni hanno confermato precedenti scoperte effettuate tramite lo strumento Gravity del Very Large Telescope (Vlt) dell’Eso, che osserva nell’infrarosso.

Le loro indagini suggeriscono ora che il brillamento ha origine in un ammasso di gas che vortica intorno al buco nero a circa il 30% della velocità della luce in senso orario nel cielo, con l’orbita del punto caldo quasi frontale.

Immagine in evidenza: raffigurazione composta dalla prima immagine di Sgr A* rilasciata dalla Eht Collaboration insieme all’illustrazione artistica dell’orbita e della posizione della bolla di gas caldo rilevata tramite Alma. Crediti: Eht Collaboration, Eso/M. Kornmesser (Acknowledgment: M. Wielgus)