Molte galassie contengono un’enorme quantità di gas molecolare concentrato in piccole aree vicine al loro nucleo. In quelle regioni vi è un intensissima attività di nascita stellare, che, in qualche modo, deve essere correlata con l’attività dello stesso nucleo. Diverse ricerche puntano proprio sullo studio di queste regioni così fondamentali per le stesse galassie e per l’evoluzione globale degli attori più grandi dell’Universo. Date le distanze considerevoli delle galassie, cosa c’è di meglio che studiare in dettaglio la nostra Via Lattea?
Un gruppo di studio dell’Osservatorio Nazionale giapponese si è dedicato alle osservazioni delle linee di emissione a 0.87 mm, emesse dal monossido di carbonio in un’area di parecchi gradi, contenente il centro della nostra galassia. E’ stato usato il telescopio da 10 metri ASTE, posto nel deserto di Atacama, Cile, a 4800 metri d’altezza. Le osservazioni hanno coperto un periodo di più di 250 ore tra il 2005 e il 2010.
I risultati sono stati confrontati con le linee di emissione a 2.6 mm ottenute con il radio telescopio NRO da 45m. Questo paragone, eseguito su due lunghezze d’onda relative allo stesso composto chimico, permette di stabilire la temperatura e la densità del gas molecolare. In conclusione, i ricercatori sono riusciti a costruire una mappa termica delle zone più dense contenute nella zona attorno al nucleo galattico. Si parla di 10000 molecole di idrogeno per centimetro cubo e di 50 K.
Le conclusioni sono stupefacenti. Il gas molecolare è concentrato in quattro agglomerati: Sgr A, L = + 1.3°, L = – 0.4° e L = -1.2°). Inoltre queste quattro concentrazioni appaiono muoversi a grande velocità (100 km/sec). Sgr A contiene il celebre Sagittarius A*, il nucleo vero e proprio della Via Lattea. Gli altri oggetti non erano mai stati osservati in precedenza. Sappiamo che Sagittarius A* è il luogo del buco nero supermassiccio della nostra galassia, con una massa pari a quattro milioni di masse solari. Sgr A sembra avere la forma di un disco di raggio pari a 25 Anni Luce che rivolve a grande velocità attorno al buco nero.
I ricercatori hanno, invece, evidenziato segnali di espansione piuttosto che di rotazione nei tre agglomerati rimanenti. In altre parole, essi sembrano strutture nate da esplosioni di supernove. L = + 1.3° è quello più energetico. La sua energia d’espansione è pari a circa 200 esplosioni di supernova. L’età dell’ammasso di gas è stimata essere di 60 000 anni. Ne segue che dovrebbe essersi verificata una supernova ogni 300 anni circa.
Sempre con il telescopio NRO si è analizzata la distribuzione del gas molecolare, il suo movimento e composizione. Essi concordano in pieno con un’origine legata a multiple esplosioni stellari. Se questo fatto è vero per L = + 1.3°, è facile che la stessa origine sia anche quella degli altri due ammassi di gas.
Il meccanismo implica che molte stelle massicce siano concentrate in questi agglomerate gassosi. In altre parole, esistono giganteschi ammassi stellari in ciascun agglomerato. In particolare, L = + 1.3° avrebbe visto la fine di almeno 100 000 masse solari, numero comparabile a quello del più grande ammasso stellare della Via Lattea.
Purtroppo, il percorso della luce che questi ammassi devono percorrere per giungere fino a noi è costellato di nubi di gas e polvere che ostacolano una chiara visione diretta, sia nel visibile che nell’infrarosso. Inoltre, un numero incredibile di stelle appartenenti al “bulge” e al disco giacciono proprio sulla stessa linea. Da qui la difficoltà di un’identificazione precedente di queste enormi strutture.
Cosa può implicare l’esistenza di questi agglomerate così vicini al nucleo galattico? Data l’alta densità, le stelle al centro degli agglomerati si uniscono tra loro in modo continuo. Ciò porta alla creazione di buchi neri intermedi di massa centinaia di volte quella solare. Alla fine essi sono destinati a essere ingoiati da quello galattico. In questo modo si risolverebbe sia il problema dei buchi neri intermedi che quello dalla crescita rapida dei buchi neri supermassicci.
Le nuove scoperte rappresenterebbero quindi delle vere e proprie “culle” di buchi neri intermedi che sarebbero i semi necessari alla nascita e la crescita dei loro fratelli ben più giganteschi, posti al centro delle galassie.
I ricercatori vorrebbero, adesso, osservare direttamente i buchi neri intermedi contenuti all’interno degli ammassi appena scoperti. Le osservazioni danno già alcuni segnali importanti. Ad esempio, in L = – 0.4°, si notano due concentrazioni di gas che viaggiano a grande velocità e che sembrano ruotare attorno a qualcosa di invisibile, che potrebbe proprio essere un buco nero intermedio.
Caro Enzo, la nostra galassia sta dimostrandosi sempre più affascinante e sconosciuta....
Strano che sappiamo così poco della nostra casa....
Una cosa mi lascia perplesso del tuo articolo; questa frase:
L'ho corretto 10-27 secondi dopo averlo inserito!!!
I buchi neri mi hanno sempre affascinato moltissimo e questo articolo mi è piaciuto particolarmente....solo un paio di delucidazione Enzo please!
Poi,
Grazie!
visibile e infrarosso sono esempi normalmente utilizzati nelle osservazioni. Qualcosa in più si vede nell'X, dato che SGR A* è proprio una sorgente X e radio. Non tutte le lunghezze d'onda riescono ad attraversare gli strati polverosi e gassosi. Guarda solo ciò che capita nella nostra atmosfera... Per ogni lungehzza d'onda c'è un target più adatto...
Abbiamo parlato spesso di buchi neri intermedi. Dovrebbero esserci per portare massa notevole a quelli supermassicci che -da soli- impiegherebbero troppo tempo per diventare giganteschi come già appaiono nelle prime fasi dell'Universo. Però non si trovano e non si sa nemmeno dove cercarli. Come hai notato, ho scritto ben tre articoli recenti sull'argomento: nel primo vi è la scoperta del primo buco nero intermedio, nel secondo una teoria formativa, nel terzo la possibilità nuova per cercarli. Ripeto, i buchi neri supermassicci sono cresiuti troppo in fretta nell'Universo per dovere la loro "stazza" solo al cibo a stelle e gas vicine. Ogni tanto ci voleva un pranzo con i fiocchi!!!!
Per quanto riguarda il non accettare la scarsa conoscenza della matematica, il mio discorso è più complesso e meno personalizzato. Non riesco a farmi capire. Volevo solo dire che se la mente umana riesce a far suoi le innumerevoli funzioni dei cellulari & Co. e si lamenta se non si scrive bene in italiano su un sito che non è letterario, ha tutte le possibilità per far sue anche le funzioni matematiche. E' questione solo di volontà e di interesse. Non è certo segno di intelligenza, nè di stima. Come dici tu io ho molti amici agricoltori, ma nessuno di essi va a leggere questo sito, non avendo un interesse specifico. Ma chi ci va deve anche fare uno sforzo per imparare l'ABC e non può crearsi alibi "ad hoc"... e aspettare la solita pappa pronta...
Grazie Enzo!
Effettivamente poi ieri continuando a leggere ho letto un altro paio di tuoi articoli che parlavano di buchi neri e quando ho trovato alcune risposte alle domande che avevo fatto pochi minuti prima mi son quasi "pentito" di averle fatte...il problema è che mi sono assentato per un mesetto buono e qui piovono articoli a raffica! E magari non li leggo nemmeno nell'ordine cronologico giusto...
Per l'altra questione ti capisco appieno Enzo, non ti preoccupare...ma preferisco riparlarne eventualmente di persona tra un mesetto davanti ad un ottimo bicchiere di vino! Sono sicuro che giungeremo alle stesse conclusioni...