Sagittarius A*
| Sagittarius A* | |
|---|---|
 | |
| Scoperta | 14 febbraio 1974 |
| Classificazione | Buco nero |
| Distanza dal Sole | 8178±13 pc |
| Costellazione | Sagittario |
| Coordinate | |
| (all'epoca J2000) | |
| Ascensione retta | 17h 45m 40,045s |
| Declinazione | −29° 0′ 27,9″ |
| Dati fisici | |
| Massa | 4,1×106 M⊙
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| Acceleraz. di gravità in superficie | (stimata) 3 300 000 m/s² (340 000 g0)[1] |
Sagittarius A* (abbreviato in Sgr A*) è una sorgente di onde radio molto luminosa, situata nel centro della Via Lattea, parte della grande struttura nota come Sagittarius A. Sgr A* è il punto in cui si trova un buco nero supermassiccio, componente caratteristico dei centri di molte galassie ellittiche e spirali. Sagittarius A* avrebbe una massa di circa 4 milioni di volte quella del Sole e, trovandosi nel centro della nostra galassia, costituirebbe il corpo celeste attorno a cui tutte le stelle della Via Lattea, compresa la nostra, compiono il loro moto di rivoluzione.
Buco nero supermassiccio
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Diversi gruppi di ricerca, hanno ottenuto delle immagini di Sgr A* nella lunghezza d'onda delle onde radio utilizzando l'interferometria a lunghissima base (VLBI);[2] le immagini ottenute hanno rilevato un disco di accrescimento e un getto relativistico che farebbe pensare ad un buco nero supermassiccio.[3] Le misure hanno una risoluzione di un diametro angolare pari a 37 microsecondi d'arco con un errore stimato in +16 e −10.[3] A 26000 al di distanza equivale ad un diametro di 44 milioni di km. Come termine di paragone, la Terra si trova a 150 milioni di km dal Sole, mentre il pianeta Mercurio è a 46 milioni di km dal Sole nel punto più vicino dell'orbita. Sgr A* avrebbe un raggio di circa 22 milioni di km.
Sgr A* ha una massa stimata in circa 4,1 milioni di masse solari;[4] dato che questa massa è confinata in una sfera del diametro di 44 milioni di km, possiede una densità dieci volte più alta di quanto stimato in precedenza. Questa densità esclude l'ipotesi che si tratti di qualcosa di diverso da un buco nero poiché con altre concentrazioni l'oggetto sarebbe collassato o evaporato su una scala di tempo inferiore a quella dell'età della Via Lattea.[3]
Conoscendo questi dati, solo elevate deviazioni del comportamento della stessa gravità rispetto a quanto predetto dalla relatività generale potevano invalidare l'ipotesi che si trattasse di un buco nero.[5]
Tuttavia ciò che si osserva non è un buco nero in senso stretto; l'energia radio e infrarossa osservata è emanata dal gas e dalle polveri riscaldate a milioni di kelvin mentre cadono nel buco nero. Si pensa che lo stesso buco nero emetta solo radiazione di Hawking a temperature trascurabili, dell'ordine di 1×10−14 K.
Storia delle osservazioni
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Il 6 ottobre 2002 un gruppo di ricerca internazionale diretto da Rainer Schödel del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics pubblicò gli esiti dell'osservazione per 10 anni del moto della stella S2 nei pressi di Sgr A*: Sgr A* è un oggetto eccezionalmente compatto.[6] Esaminando l'orbita di S2, determinarono che la massa di Sgr A* era compresa entro (2,6±0,2)×106 M⊙, confinata in un volume dal raggio non superiore alle 17 ore luce (120 au). Osservazioni successive determinarono una massa di 3,7 milioni di masse solari in un volume dal raggio compreso entro 6,25 ore luce (45 UA), o 6,7 miliardi di km.[7][8]
Nel novembre 2004 un gruppo di astronomi annunciò la scoperta di GCIRS 13E, primo buco nero di massa intermedia confermato della nostra Galassia, orbitante a 3 anni luce da Sgr A*; questo buco nero di 1300 M⊙ si trova all'interno di un ammasso di sette stelle. Queste osservazioni supportano la teoria secondo cui i buchi neri supermassicci crescono assorbendo materia dalle stelle vicine e da buchi neri di massa inferiore[9].
Recenti osservazioni dirette con la rete di radiotelescopi Event Horizon Telescope hanno evidenziato un campo magnetico associato al buco nero Sgr A*, campo che alimenta il buco nero stesso. L'attività di Sagittarius A*, al centro della nostra galassia, lo rende una sorta di “motore” che, assimilando la materia di ciò che passa nelle sue vicinanze, produce energia sotto forma di intense radiazioni.[10]
Sagittarius A* è stato fotografato dall'Event Horizon Telescope e la sua prima foto è stata pubblicata il 12 maggio 2022.
Probabile interazione con buchi neri minori
[modifica | modifica wikitesto]Poiché le grandi quantità di gas e polveri intorno a Sagittarius A*, e più in generale nei centri galattici, genererebbero stelle massicce che alla fine del proprio ciclo vitale evolverebbero in buchi neri, un gruppo di ricerca[11] ha lavorato su queste premesse utilizzando i dati del telescopio spaziale a raggi X Chandra. Il gruppo ha individuato le firme a raggi X di dodici stelle binarie inattive a bassa emissione, entro tre anni luce da Sgr A*. La posizione e la distribuzione di questi sistemi stellari hanno consentito di ipotizzare la presenza di centinaia di buchi neri silenti entro pochi anni luce da Sgr A*[12]
Scoperta di una nube di gas
[modifica | modifica wikitesto]Qualcosa di insolito fu rilevato già nel 2002, ma fu nel 2012 che fu annunciata la scoperta, pubblicata su Nature, di una nube di gas e polveri che si avvicina velocemente al buco nero[13]. La nube è stata denominata G2 e ha una massa circa tre volte superiore a quella terrestre; dai calcoli della sua orbita fu previsto che nella seconda metà del 2013 essa si sarebbe avvicinata a poco più di 3000 volte il raggio dell'orizzonte degli eventi del buco nero, equivalenti a circa 260 au. Nonostante non sia in rotta di collisione, l'avvicinamento della nube al buco nero potrebbe provocare una notevole emissione di raggi X e anche un brillamento gigante nel punto di massimo avvicinamento, se la nube dovesse frantumarsi per le forze di marea presenti e della materia se dovesse cadere nel pozzo gravitazionale del buco nero supermassiccio[13].
L'origine della nube era incerta; per alcuni scienziati poteva trattarsi dell'atmosfera esterna persa da una stella massiccia o materia che si stava condensando in un pianeta, la cui formazione però non sarebbe avvenuta a causa dell'ambiente troppo caldo. Simulazioni al computer suggerivano che la nube non sarebbe sopravvissuta all'incontro e che sarebbe stata disgregata in più parti, alcune delle quali destinate a cadere nel disco di accrescimento e che sarebbero state inghiottite dal buco nero; ciò che resta avrebbe cambiato forma e orbita[14]. Nonostante il progressivo avvicinamento al buco nero supermassiccio, G2 si dimostrava ancora intatta[15]. L'evento non si è verificato, e nel 2014 i ricercatori hanno risolto il mistero: G2 è costituita dai resti di un sistema stellare binario.[16]
Uno studio in follow-up di precedenti osservazioni di Hubble e pubblicato a gennaio 2017 ha tracciato il movimento dei gas che, in seguito all'espulsione dal buco nero, formano immense strutture (bolle di Fermi) e ha consentito di stimare l'età di queste bolle intorno ai 2 milioni di anni.[17]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ calcolato basandosi sul valore di una massa di 4,31×106 M⊙, e di un raggio di 13×106 km
- ^
INAF, Come si osserva da vicino un buco nero, su YouTube, maggio 2022.
- ^ a b c Sheperd S. Doeleman, et al., Event-horizon-scale structure in the supermassive black hole candidate at that Galactic Centre, Nature, 2008, 455, p. 78-80.
- ^ Stefan Gillessen et al., Monitoring stellar orbits around the Massive Black Hole in the Galactic Center, in The Astrophysical Journal, vol. 692, n. 2, 23 febbraio 2009, pp. 1075–1109, DOI:10.1088/0004-637X/692/2/1075.
- ^ "Bringing black holes into focus", Christopher S. Reynolds, Nature, 455, 39-40 (2008) – PDF.
- ^ Schödel, R. et al. "A star in a 15.2-year orbit around the supermassive black hole at the centre of the Milky Way." Nature, 419, 694–696, (2002).446
- ^ Ghez, A.M. et al. "The First Measurement of Spectral Lines in a Short-Period Star Bound to the Galaxy's Central Black Hole: A Paradox of Youth." The Astrophysical Journal, 586, L127–L131, (2003)
- ^ UCLA Galactic Center Group
- ^ S2 and Central Black Hole, su solstation.com, Sol Company. URL consultato il 27 aprile 2013.
- ^ Science 4 December 2015: Vol. 350 no. 6265 pp. 1242-1245 DOI: 10.1126/science.aac7087
- ^ (EN) Charles J. Hailey et al., A density cusp of quiescent X-ray binaries in the central parsec of the Galaxy (abstract), in Nature, 556, pp. 70-73, DOI:10.1038/nature25029.
- ^ Alberto Laratro, Diecimila buchi neri al centro della Via Lattea, su media.inaf.it (a cura di), media.inaf.it, 4 aprile 2018.
- ^ a b S. Gillesson et al., A gas cloud on its way towards the supermassive black hole at the Galactic Centre, in Nature, vol. 481, gennaio 2012, pp. 51–54, DOI:10.1038/nature10652.
- ^ John Matson, Gas Guzzler: Cloud Could Soon Meet Its Demise in Milky Way's Black Hole, su llnl.gov, Scientific American. URL consultato il 27 aprile 2013 (archiviato dall'url originale il 19 giugno 2013).
- ^ Copia archiviata, su aliveuniverseimages.com. URL consultato il 7 giugno 2014 (archiviato dall'url originale il 14 luglio 2014). e http://www.astronomerstelegram.org/?read=6110
- ^ G. Witzel, A. M. Ghez e M. R. Morris, DETECTION OF GALACTIC CENTER SOURCE G2 AT 3.8 μm DURING PERIAPSE PASSAGE, in The Astrophysical Journal, vol. 796, n. 1, 3 novembre 2014, pp. L8, DOI:10.1088/2041-8205/796/1/l8. URL consultato il 12 dicembre 2024.
- ^ Hubble: ultima caduta dei gas avvenuto circa 6 milioni di anni fa, su nasa.gov.
Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- Fulvio Melia, The Black Hole in the Center of Our Galaxy, Princeton U Press, 2003
- Fulvio Melia, The Galactic Supermassive Black Hole, Princeton U Press, 2007
- Eckart, A., Schödel, R., Straubmeier, C., The Black Hole at the Center of the Milky Way, Imperial College Press, London, 2005
Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]Altri progetti
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Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Sagittarius A*
Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- UCLA Faculty Research presentation on Sagittarius A* (Video)
- Is there a Supermassive Black Hole at the Center of the Milky Way? (arxiv preprint), su arxiv.org.
- 2004 paper deducing mass of central black hole from orbits of 7 stars (arxiv preprint), su arxiv.org.
- Surfing a Black Hole ESO Press Release, 16 ottobre 2002
- Max Planck page on the galactic center, with animation, su mpe.mpg.de. URL consultato il 29 ottobre 2008 (archiviato dall'url originale il 4 settembre 2006).
- The Proper Motion of Sgr A* and the Mass of Sgr A* (PDF)
- NRAO article regarding VLBI radio imaging of Sgr A*, su nrao.edu.
- The Supermassive Black Hole in the Center of the Milky Way (PDF)
| Controllo di autorità | VIAF (EN) 316600730 · LCCN (EN) sh2007002976 · J9U (EN, HE) 987007556708205171 |
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