Il gigantesco buco nero della Via Lattea brillava un milione di volte più luminoso nei raggi X 200 anni fa!

Al centro del nostro via Latteavia Lattea nasconde un oggetto confuso. UN buco nero supermassicciobuco nero supermassiccio come dicono astronomiastronomi. Lo chiamarono Sagittarius A* (Sgr A*). E ha fatto la prima pagina poco più di un anno fa. Quando i ricercatori hanno svelato la primissima foto di questo oggetto misterioso. Misteriosi perché anche se li studiano ormai da molti anni, gli astronomi non hanno ancora capito come si formano i buchi neri supermassicci. “Immaginiamo che ce ne sia uno in ogni grande galassiagalassia. uno e solo unoricorda Frédéric Marin, ricercatore del CNRS presso l’Osservatorio astronomico di Strasburgo. Ma quello che non sappiamo, ad esempio, è chi appare per primo nella storia. Il buco nero supermassiccio o la galassia? »

È importante trovare la risposta a questa domanda. Per capire meglio come ilUniversoUniverso si è evoluto nella forma che conosciamo oggi. Come si formano le galassie e i loro buchi neri supermassicci, loro gasgasloro stellestelle e i loro pianeti. La vita stessa, dopotutto.

E studiare Sgr A*, in particolare, è in definitiva interessante in primo luogo perché è il buco nero supermassiccio più vicino a noi. Poi perché è un buco nero estremamente classico. “È uno del 90% dei buchi neri supermassicci quiescenti”, spiega Frédéric Marin. La maggior parte dei buchi neri supermassicci dorme davvero nel cuore delle galassie. Sono inattivi. “Ne ingoiano un bel po’ questionequestione che passa nelle vicinanze. Ogni tanto un po’ di polvere interstellare o una stella. Ma a un ritmo molto lento. » I ricercatori lo sanno perché quando un buco nero supermassiccio si concede uno spuntino, emette leggeroleggero. “Una luce, però, anche molto debole. »

“Negli anni ’90, i primi telescopi a raggi X che abbiamo puntato su Sagittarius A* hanno confermato che il nostro buco nero supermassiccio era effettivamente quiescente. Le immagini hanno mostrato solo un molto debole problemaproblema raggi Xprosegue il ricercatore del CNRS. D’altra parte, attorno al Sagittario A* di nuvolenuvole le molecole apparivano sorprendentemente brillanti”. Sorprendentemente perché queste nuvole sono piene di polvere e ghiaccio. Sono quindi estremamente freddi. E non dovrebbe apparire nelle immagini ai raggi X. Allora perché?

La polarizzazione della luce al centro della scoperta

Sono state fatte diverse ipotesi. Ed è nella speranza di verificarne uno che il team internazionale guidato da Frédéric Marin ha recentemente osservato il centro della nostra Via Lattea. Con uno strumento non proprio come gli altri. Un satellite chiamato IXPE, per Imaging X-ray Polarimetry Explorer. La sua particolarità è che è in grado di misurare, con una precisione senza eguali, la polarizzazione dei raggi X.

Polarizzazione? Con l’intensità e il colorecolore — Là frequenzafrequenzaper il fisicifisici — è una delle caratteristiche della luce. Qualcosa che è invisibile ai nostri occhioocchio. Polarizzazione, “è la direzione privilegiata del vibrazionevibrazione Di campo elettricocampo elettrico leggero “. È una caratteristica vettoriale, come dicono gli scienziati. Comprendi che è orientato. Che ha significato e direzione.

“A livello globale, il centro della nostra Galassia non è polarizzato. Ma puntando IXPE sulle nuvole molecolari che circondano Sagittarius A*, abbiamo scoperto che queste nuvole lo sono., ci racconta Frédéric Marin. Ma questa polarizzazione può manifestarsi solo se c’è stata, in precedenza, a diffusionediffusione. Che la luce si rifletteva. “Come su uno specchio. » Gli astronomi del team di Frédéric Marin avevano quindi appena dimostrato che le nubi molecolari al centro della Via Lattea non brillano da sole. Diffondono solo la luce emessa da un’altra fonte.

I ricercatori hanno convertito le diverse intensità luminose dell’immagine del centro della nostra Via Lattea in onde sonore. Le sorgenti luminose emettono un breve rumore forte. In arancione sull’immagine compare anche l’eco registrato dagli astronomi. È associato a un suono più pesante e serio. Se non fornisce informazioni aggiuntive agli astronomi, questo tipo di sonificazione è un’opportunità per offrire, in particolare alle persone ipovedenti, la possibilità di cogliere in modo diverso la complessità del campo stellare. © NASA, CXC, SAO, IXPE

Risposte e nuove domande

“La cosa interessante è che la direzione della polarizzazione è esattamente come una bussola. La bussola punta a nord. La polarizzazione delle nubi molecolari punta… Sagittario A*! » La prova che il nostro buco nero supermassiccio è la fonte della radiazione diffusa dalle nubi molecolari. “Ciò che abbiamo rilevato è un’eco dell’attività passata del Sagittario A*”, conferma Frédéric Marin. Ma ciò che è forse ancora più stupefacente è che per creare una radiazione così potente come quella di cui ora si osserva l’eco dagli astronomi, Sgr A* doveva essere almeno un milione di volte più luminoso, più attivo, da qualche parte nel suo passato. Come se un piccolo lucciolalucciola giardino aveva cominciato a risplendere intensamente come il SoleSole !

Considerando il velocità della lucevelocità della luce e la distanza delle nubi molecolari dal buco nero supermassiccio nel cuore della Via Lattea, gli astronomi hanno calcolato che l’esplosione di attività è avvenuta circa 200 anni fa. Aggiungendo a equazioniequazioni lo spessore della brillantezza delle nubi, si può addirittura affermare che lo sfogo in questione sia durato circa un anno.

“È estremamente importante perché è unico. A volte vediamo il luminositàluminosità di un buco nero variano di un fattore 10. Più raramente di un fattore 100. A seconda della sua attività. Qui si tratta di almeno un fattore di 1 milione! E poi, le variazioni che di solito osserviamo sui buchi neri non durano generalmente più di qualche ora. » Una ripresa insolita dell’attività quindi sia dal punto di vista della sua intensità sia dal punto di vista della sua durata.

Abbastanza per fornire agli astronomi dettagli importanti su come si comportano i buchi neri quiescenti. “Ora sappiamo in particolare che possono presentare brevissimi episodi di attività con un’influenza sulla materia, la formazione di stelle o la comparsa della vita, almeno nelle regioni vicine ai centri galattici”, spiega Frédéric Marin. Resta da vedere cosa abbia risvegliato Sgr A* in questo modo. ” L’accrescimentoaccrescimentodi polvere nel tempo o di una o più stelle? Per capirlo, a settembre vireremo nuovamente IXPE verso il centro della Via Lattea. Con l’idea di trovare tracce di accrescimento nell’eco. » Perché ogni tipo di accrescimento lascia una traccia diversa. Rilevando i cambiamenti nella polarizzazione dell’eco e confrontandoli con i loro modelli, gli astronomi sperano quindi di poter concludere. Continua…