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Sagittarius A*, il buco nero al centro della Via Lattea

É di oggi l’annuncio da parte dell’Event Horizon Telescope della “foto” del buco nero che risiede al centro della nostra galassia. La diretta mondiale, avvenuta in Italia alle ore 15.00, ha rappresentato il culmine di un lavoro di raccolta e analisi di cinque anni di dati, ottenuti con il network globale di radiotelescopi che confluiscono sotto il nome collettivo di EHT.

La rete di radiotelescopi impiegati per studiare l’ombra dell’orizzonte degli eventi di Sgr-A* (EHT,GMVA)

La tecnica interferometrica, combinata all’uso di otto radiotelescopi posti in luoghi diversi della Terra, ha permesso di raggiungere il potere risolutivo ideale per catturare il peculiare anello di gas brillante attorno alla regione d’ombra centrale. I buchi neri dimostrano una natura attrattiva dalla quale nemmeno la luce può fuggire, per cui l’unica via che permette di osservare la presenza di un buco nero è studiare gli effetti gravitazionali sul materiale gassoso che vi orbita nelle vicinanze, nella fattispecie la succitata fascia brillante di gas che costituisce l’anello di accrezione del buco nero.

Le stelle della regione più interna della nostra galassia che orbitano attorno a Sgr A*

La curiosità intorno a Sgr A* comincia a crescere quando, nel marzo del 2021, il VLTi (Very Large Telescope Interferometer) dell’ESO pubblica una foto della regione più centrale della nostra galassia. In questa regione si distinguono chiaramente delle stelle, le quali percorrono dei tratti delle rispettive orbite con delle velocità estremamente alte.

Dalla prima legge di Keplero è noto che i pianeti seguono una traiettoria ellittica attorno alla stella vicina, la quale occupa uno dei due fuochi. Possiamo estendere il comportamento dei pianeti alle stelle che orbitano attorno ad altri centri di gravità. Ricostruendo le orbite delle stelle della regione più interna della Via Lattea, si è notato come queste orbite fossero fortemente eccentriche, e come le stelle percorressero un preciso tratto delle rispettive traiettorie con velocità dell’ordine di grandezza di 10^4 o anche 10^5 chilometri al secondo.

Il buco nero Sgr A* evidenziato dal contrasto tra lumonistà del suo disco di accrescimento e la regione d’ombra centrale

Si è dunque supposto che il fuoco di queste orbite ellittiche fosse occupato da un oggetto molto più massivo e denso di una stella. Non poteva essere altro che un buco nero, di cui restava solo da dimostrare l’effettiva presenza.

Sagittarius A*, in breve Sgr A*, detiene una massa di circa 4 milioni di masse solari, per un diametro di quasi 44 milioni di chilometri, e dista circa 26.000 anni luce dalla Terra. Il pattern descritto dal gas in movimento è molto simile a quello già visto attorno al buco nero della galassia Virgo A, la cui foto fu presentata nell’aprile del 2019. Con una certa sorpresa, le elaborazioni grafiche del gas in movimento attorno ai due buchi neri risultano estremamente simili. Infatti, nonostante la forte differenza in termini di dimensioni – M87* ha una massa di più di 6 miliardi e mezzo di masse solari-, la fisica che governa il comportamento dei buchi neri è la stessa, per cui le differenze che si riscontrano nella caratterizzazione di questi corpi supermassivi non si riferiscono alla natura di questi oggetti supermassivi, bensì al materiale che li circonda.

I gas che precipitano verso l’orizzonte degli eventi diventeranno protagonisti fondamentali per comprendere e modellizzare il comportamento della gravità attorno ai buchi neri con masse variabili dai “pochi” milioni ai miliardi di masse solari. Con grande meraviglia da parte degli scienziati dietro la rivelazione di oggi, la relatività generale resta ancora solida di fronte alla scoperta, in quanto le dimensioni dell’anello attorno a Sgr A* si trovano a rispettare pienamente le previsioni della teoria di Einstein.

 

Fonte: Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy, EHT, 12 maggio 2022

Antonio Ricci
Studente di Ingegneria Aerospaziale, appassionato del mondo astronautico, di arte contemporanea e di musica lo-fi.

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