Comunicato Stampa

Dilaniata da un buco nero

Il VLT osserva in tempo reale una nube di gas mentre si avvicina all'oggetto gigantesco al centro della Via Lattea

17 Luglio 2013

Nuove osservazioni del VLT (Very Large Telescope) dell'ESO mostrano per la prima volta una nube di gas fatta a brandelli dal buco nero supermassiccio al centro della Galassia. La nube è così allungata che la parte anteriore ha superato il punto di minima distanza dal buco nero e sta allontanandosi ad una velocità di oltre 10 milioni di chilometri all'ora, mentre la coda sta ancora cadendo verso il buco nero.

Nel 2011 il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO ha scoperto una nube di gas di parecchie volte la massa della Terra in accelerazione verso il buco nero al centro della Via Lattea (eso1151) [1]. Questa nube sta ora raggiungendo la minima distanza dal buco nero e nuove osservazioni del VLT mostrano che si sta palesemente allungando sotto l'influsso dell'estremo campo gravitazionale del buco nero.

"Il gas in testa alla nube si estende ora su più di 160 miliardi di chilometri vicino al punto di minima distanza dell'orbita dal buco nero. E questo punto è solo a poco più di 25 miliardi di chilometri dal buco nero stesso - appena abbastanza per non caderci dentro", spiega Stefan Gillessen (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germania) che ha condotto l'equipe osservativa [2]. "La nube è così allungata che raggiungere la minima distanza non si rivela un evento singolo ma piuttosto un processo che dura almeno un anno".

Poichè la nube è allungata la sua luce diventa sempre più difficile da vedere. Ma osservando la regione vicina al buco nero per più di 20 ore in totale con lo strumento SINFONI montato sul VLT - l'esposizione più profonda di questa regione mai ottenuta con uno spettrografo a campo integrale [3] - l'equipe ha potuto misurare le velocità delle diverse parti della nube mentre saetta vicino al buco nero centrale [4].

"Il fatto più entusiamante che vediamo nelle nuove osservazioni è la testa della nube che sta tornando verso di noi a più di 10 milioni di chilometri all'ora lungo l'orbita - circa l'1% della velocità della luce", aggiunge Reinhard Genzel, a capo del gruppo di ricerca che ha studiato questa regione per quasi vent'anni. "Ciò significa che l'estremità anteriore della nube ha già superato il punto di massimo avvicinamento al buco nero".

L'origine della nube di gas rimane ignota, anche se non mancano le idee a proposito [5]. Le nuove osservazioni aiutano a restringere le possibilità.

"Come uno sfortunato astronauta di un film di fantascienza, vediamo che la nube viene stirata così tanto che sembra un fascio di spaghetti. Ciò implica che probabilmente non contiene una stella", conclude Gillessen. "Al momento pensiamo che il gas provenga dalle stelle che vediamo in orbita intorno al buco nero".

Il culmine di questo evento unico al centro della Galassia sta avvenendo sotto i nostri occhi ed è tenuto sotto stretta osservazione dagli astronomi di tutto il mondo. Questa campagna osservativa così intensa produrrà una quantità di dati notevole che non solo ci darà nuove informazioni sulla nube di gas [6], ma permetterà di sondare le regioni vicine al buco nero che non sono state studiate in precedenza e di valutare gli effetti della gravità estrema.

Note

[1] Il buco nero al centro della Via Lattea ha una massa stimata di circa quattro milioni di volte quella del Sole ed è conosciuto con il nome di Sgr A* (Sagittario A star). È di gran lunga il più vicino buco nero supermassiccio che si conosca e perciò il miglior posto per studiare i buchi neri in dettaglio. Lo studio del buco nero supermassiccio al centro della Galassia e del suo ambiente è considerato la prima nella classifica delle dieci scoperte astronomiche più importanti dell'ESO.

[2] La distanza di massimo avvicinamento al buco nero è circa cinque volte la distanza del pianeta Nettuno dal Sole, pericolosamente vicino per un buco nero con una massa di quattro milioni di volte quella del Sole!

[3] In uno spettrografo a campo integrale la luce registrata da ogni pixel viene distribuita nei suoi colori componenti e così viene misurato uno spettro per ogni pixel. Gli spettri possono essere poi analizzati individualmente e usati per esempio per creare mappe delle velocità e delle proprietà chimiche di ogni punto dell'oggetto.

[4] L'equipe spera anche di vedere la prova dell'interazione della nube in moto rapido con il gas dell'ambiente circostante il buco nero. Finora non è stato trovato nulla, ma altre osservazioni sono in programma per cercare proprio tali effetti.

[5] Gli astronomi pensano che la nube di gas potrebbe essere stata creata dai venti stellari delle stelle in orbita intorno al buco nero. O anche il risultato di un getto proveniente dal centro galattico. Un'altra possibilità è che una stella si trovi al centro della nube: in questo caso il gas sarebbe il prodotto del vento della stella o di un disco protoplanetario di gas e polvere intorno alla stella.

[6] Mentre si sviluppa questo evento al centro della Galassia, gli astronomi si aspettano di vedere che l'evoluzione della nube passi da puramente gravitazionale e mareale a un'idrodinamica complessa e turbolenta.

Ulteriori Informazioni

Questo risultato è stato presentato nell'articolo "Pericenter passage of the gas cloud G2 in the Galactic Center", di S. Gillessen et al, pubblicato dalla rivista Astrophysical Journal.

L'equipe è composta da S. Gillessen (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germania [MPE]), R. Genzel (MPE; Departments of Physics and Astronomy, University of California, Berkeley, USA), T. K. Fritz (MPE), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), T. Ott (MPE), M. Schartmann (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Germania [USM]; MPE), A. Ballone (USM; MPE) and A. Burkert (USM; MPE).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

Links

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Contatti

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Garching bei München, Germany
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1332.