Un grosso buco nero al centro della nostra galassia

Articolo di Antonella Ravizza tratto da Scienza e Conoscenza n.74

Come si studia un buco nero

A causa di dense nubi di polveri interstellari non si riesce a studiare il centro galattico alle lunghezze d’onda del visibile, dell’ultravioletto e dei raggi X molli, così si è dovuto procedere con l’osservazione a raggi gamma e raggi X ad alta frequenza, infrarossi e onde radio.

Dopo quasi trent’anni di studio, di ricerca e di osservazioni, è stata ricostruita l’orbita di una stella che si trova molto vicina al buco nero al centro della nostra galassia, una stella molto grande, con una massa di quattro milioni di volte quella del sole, che dista 26.000 anni luce dalla nostra Terra. Si è visto che questa stella è soggetta a una forza di gravità molto forte, che le fa compiere una traiettoria particolare, chiamata moto di precessione: il punto di massimo avvicinamento al buco nero o periastro, che si trova a circa 20 miliardi di chilometri (centoventi volte la distanza che c’è tra il Sole e la Terra), si sposta continuamente e ruota attorno al buco nero.

La precessione fu osservata per la prima volta nell’orbita del pianeta Mercurio attorno al Sole ed è molto importante, perché prova la teoria della relatività generale di Einstein che prevede che l’orbita di un qualsiasi oggetto attratto gravitazionalmente da un altro non è chiusa, ma precede rispetto al piano del movimento. Questo effetto è chiamato precessione di Schwarzschild e non era mai stato os- servato su una stella in rotazione attorno a un buco nero massiccio.

I dati raccolti dalla stella in rotazione rispettano perfettamente la relatività e ci permettono di valutare quanta materia oscura diffusa o quanti buchi neri più piccoli ci siano attorno alla stella.

Il nostro Sagittarius A*

Il “nostro” buco nero si chiama Sagittarius A* e di solito è abbastanza tranquillo, ma negli ultimi anni sta aumentando i suoi bagliori, che diventano sempre più brillanti ed energici; si sa che in passato è stato attivo. Per attivo intendiamo che c’è una spirale di gas e di polvere che cade sul buco nero. Si forma così un disco di accrescimento che si scalda tantissimo, fino ad emettere forti getti di radiazioni, con picchi di luminosità. Pare infatti che i buchi neri supermassicci si trovino al centro di quasi tutte le galassie ed influenzino lo sviluppo delle galassie ospitanti. 

Il “nostro” è stato attivo a intermittenza per milioni di anni, e non sappiamo perché; questo non ci deve allarmare, perché in ogni caso la nostra Terra orbita intorno a una stella nella periferia più esterna della Via Lattea.

È possibile che il recente aumento di luminosità sia dovuto alla rimozione, ad opera del buco nero, di uno strato interno di un oggetto che si è avvicinato nel 2014, forse una coppia di stelle binarie, ma potrebbero essere anche dei grandi asteroidi ingoiati dal buco nero. Un’altra ipotesi è che questi brillamenti possano essere legati al fortissimo campo magnetico presente attorno al buco nero: se le linee di forza si riconfigurano e si ricollegano, potrebbe formarsi una grande esplosione di raggi X, come del resto avviene già sul Sole. [Continua...]

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Scienza e Conoscenza - N.74 - La risonanza nei sistemi viventi - Rivista

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