Lo strumento GRAVITY squisitamente sensibile dell'ESO ha aggiunto ulteriori prove all'ipotesi di vecchia data che un buco nero supermassiccio si nasconda al centro della Via Lattea. Nuove osservazioni mostrano gruppi di gas che vorticano intorno a circa il 30% della velocità della luce su un'orbita circolare appena al di fuori del suo orizzonte degli eventi:la prima volta che è stato osservato materiale in orbita vicino al punto di non ritorno, e le osservazioni più dettagliate finora di materiale in orbita così vicino a un buco nero.

Lo strumento GRAVITY dell'ESO sull'interferometro Very Large Telescope (VLT) è stato utilizzato da scienziati di un consorzio di istituzioni europee, compreso l'ESO, osservare brillamenti di radiazione infrarossa provenienti dal disco di accrescimento attorno a Sagittarius A*, l'oggetto massiccio nel cuore della Via Lattea. I brillamenti osservati forniscono la tanto attesa conferma che l'oggetto al centro della nostra galassia è, come è stato a lungo ipotizzato, un buco nero supermassiccio. I brillamenti provengono da materiale in orbita molto vicino all'orizzonte degli eventi del buco nero, rendendo queste osservazioni le più dettagliate finora di materiale in orbita così vicino a un buco nero.

Mentre una parte della materia nel disco di accrescimento, la cintura di gas che orbita attorno a Sagittarius A* a velocità relativistiche, può orbitare attorno al buco nero in sicurezza, tutto ciò che si avvicina troppo è destinato a essere trascinato oltre l'orizzonte degli eventi. Il punto più vicino a un buco nero che il materiale può orbitare senza essere irresistibilmente attratto verso l'interno dall'immensa massa è noto come l'orbita stabile più interna, ed è da qui che hanno origine i brillamenti osservati.

"È sbalorditivo assistere effettivamente a materiale in orbita attorno a un enorme buco nero al 30% della velocità della luce, " si meravigliò Oliver Pfuhl, uno scienziato all'MPE. "La straordinaria sensibilità di GRAVITY ci ha permesso di osservare i processi di accrescimento in tempo reale con dettagli senza precedenti".

Queste misurazioni sono state possibili solo grazie alla collaborazione internazionale e alla strumentazione all'avanguardia. Lo strumento GRAVITY che ha reso possibile questo lavoro combina la luce di quattro telescopi del VLT dell'ESO per creare un super-telescopio virtuale di 130 metri di diametro, ed è già stato utilizzato per sondare la natura di Sagittarius A*.

All'inizio di quest'anno, GRAVITÀ e SINFONI, un altro strumento sul VLT, ha permesso alla stessa squadra di misurare con precisione il sorvolo ravvicinato della stella S2 mentre attraversava il campo gravitazionale estremo vicino a Sagittarius A*, e per la prima volta rivelò gli effetti previsti dalla relatività generale di Einstein in un ambiente così estremo. Durante il passaggio ravvicinato di S2, è stata osservata anche una forte emissione infrarossa.

"Stavamo monitorando da vicino S2, e ovviamente teniamo sempre d'occhio Sagittario A*, " ha spiegato Pfuhl. "Durante le nostre osservazioni, siamo stati abbastanza fortunati da notare tre bagliori luminosi intorno al buco nero:è stata una fortunata coincidenza!"

Questa emissione, da elettroni altamente energetici molto vicini al buco nero, era visibile come tre prominenti bagliori luminosi, e corrisponde esattamente alle previsioni teoriche per i punti caldi in orbita vicino a un buco nero di quattro milioni di masse solari. Si pensa che i brillamenti abbiano origine da interazioni magnetiche nel gas molto caldo in orbita molto vicino a Sagittarius A*.

Reinhard Genzel, dell'Istituto Max Planck per la fisica extraterrestre (MPE) a Garching, Germania, che ha condotto lo studio, ha spiegato:"Questo è sempre stato uno dei nostri progetti da sogno, ma non osavamo sperare che sarebbe diventato possibile così presto". Facendo riferimento all'ipotesi di vecchia data che Sagittarius A* sia un buco nero supermassiccio, Genzel ha concluso che "il risultato è una clamorosa conferma del massiccio paradigma del buco nero".