Il buco nero super massiccio Sagittario A* sarebbe all’origine sia delle Bolle di Fermi che delle Bolle eRosita, che sovrastano i due lati della Via Lattea. Gli studi comparati su questi affascinati quanto misteriosi fenomeni hanno portato a stimarne: età, dimensioni, ma soprattutto la loro origine.
Nel 2010, il telescopio spaziale Fermi, osservò strutture enormi che si estendono per migliaia di anni luce sopra e sotto il disco della Via Lattea in corrispondenza del suo centro (vedi foto). Queste strutture a forma di bolla, sono invisibili ad occhio nudo, ma emettono una forte radiazione nello spettro dei raggi gamma e sono state chiamate: “Bolle di Fermi” dal nome del telescopio scopritore a sua volta chiamato così in onore del celebre scienziato italiano, Nobel per la fisica nel 1938.
Sin dalla loro scoperta si è molto dibattuto circa la loro origine e svariate ipotesi vennero prese in esame. L’ipotesi che le bolle siano il risultato di un potente getto di attività dal buco nero super massiccio al centro della Via Lattea ha trovato nuova evidenza in uno studio che include la ricerca dell’Università del Michigan e pubblicato su Nature Astronomy, dopo che nel 2020 il telescopio spaziale eRosita ha scoperto l’esistenza di altre strutture a bolla in corrispondenza del centro galattico, ribattezzate: “Bolle eRosita” che brillano nello spettro dei raggi X.
Come sostenuto da Mateusz Ruszkowski, co-autore dello studio condotto dal National Tsing Hua University in collaborazione con l’University of Michigan e con l’University of Wisconsin: “Ci sono due modelli concorrenti che spiegano queste bolle. Il primo suggerisce che il deflusso sia guidato da uno starburst nucleare, in cui una stella esplode in una supernova ed espelle materiale. Il secondo modello, supportato dai risultati del team, suggerisce che questi deflussi sono guidati dall’energia espulsa da un buco nero super massiccio al centro della nostra galassia”.
Questi deflussi dai buchi neri si verificano quando il materiale viaggia verso il centro, ma non attraversa mai l’orizzonte degli eventi (la regione del buco nero al di sotto della quale nulla può sfuggire, nemmeno la luce). L’energia emessa dal buco nero come raggi cosmici, proietta i gas non fagocitati “in alto e in basso” creando così queste grandi bolle.
Lo studio evidenzia che, le strutture delle bolle si estendono ai due lati del disco galattico per più di 36.000 anni luce (un anno luce corrisponde alla distanza percorsa dalla luce in un anno viaggiando a 300.000 km al secondo). Per fare un confronto, la Via Lattea ha un diametro di 97.800 anni luce mentre il nostro sistema solare risiede a circa 26.000 anni luce dal centro. Sembrerebbe, inoltre, che il Sagittario A* abbia fatto fluire i jet di gas incandescenti – che formano le bolle – 2.6 milioni di anni fa e che lo abbia fatto per almeno 100.000 anni.
Gli astronomi sono molto interessati a questi fenomeni celesti in quanto fornitori di molti dati circa la quantità di materiale espulso dal buco nero. In particolare le Bolle eRosita sono grandi il doppio rispetto alle Bolle di Fermi e sarebbero generate proprio da queste ultime.
“La nostra simulazione è unica poiché tiene conto dell’interazione tra i raggi cosmici e il gas all’interno della Via Lattea. I raggi cosmici interagiscono con i gas che si espandono e formano le bolle di Fermi” dice Karen Yang, autrice principale dello studio e assistente professore presso la National Tsing Hua University di Taiwan. “La stessa espansione spinge il gas lontano dal centro galattico e forma un’onda d’urto che viene poi a formare le più ampie Bolle di eRosita.”
Continuando a studiare i fenomeni ad alta energia come le Bolle di Fermi e le Bolle di eRosita potremo comprendere i meccanismi di funzionamento di sistemi complessi come quelli che regolano il centro delle galassie ospitanti buchi neri super massicci come Sagittario A* con l’enorme vantaggio di osservarli nel nostro “giardino di casa” e non nelle più remote lande dell’universo.
Fonte: University of Michigan News
