I camini galattici (aree giallo-arancio) sono centrati sul buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia. (Questa è un'immagine a falsi colori; le macchie bianche indicano i punti non correlati, le sorgenti luminose di raggi X sono state rimosse dall'immagine.) Crediti:Gabriele Ponti/MPE/INAF e Mark Morris/UCLA
Il centro della nostra galassia è una frenesia di attività. Un gigantesco buco nero, 4 milioni di volte più massiccio del sole, emette energia mentre divora detriti interstellari mentre le stelle vicine prendono vita e successivamente esplodono.
Ora, un team internazionale di astronomi ha scoperto due canali di scarico - soprannominati "camini del centro galattico" - che sembrano incanalare materia ed energia lontano dai fuochi d'artificio cosmici nel centro della Via Lattea, circa 28, 000 anni luce dalla Terra.
Marco Morris, un professore di astronomia e astrofisica dell'UCLA, contribuito alla ricerca, che sarà pubblicato il 21 marzo sulla rivista Natura .
"Ipotizziamo che questi camini siano sfoghi di scarico per tutta l'energia rilasciata al centro della galassia, " ha detto Morris.
Tutte le galassie sono gigantesche fabbriche di formazione stellare, ma la loro produttività può variare ampiamente, da una galassia all'altra e anche nel corso della vita di ciascuna galassia. Un meccanismo per limitare il tasso di produzione stellare è la fontana di materia ed energia generata dal buco nero pesante che si annida al centro di una galassia.
"La formazione stellare determina il carattere di una galassia, "Ha detto Morris. "E questo è qualcosa a cui teniamo perché le stelle producono gli elementi pesanti di cui sono fatti i pianeti e la vita".
Per capire meglio cosa succede a quel deflusso di energia, Morris e i suoi colleghi hanno indicato il satellite XMM-Newton dell'Agenzia spaziale europea, che rileva i raggi X cosmici, verso il centro della Via Lattea. Poiché i raggi X sono emessi da gas estremamente caldo, sono particolarmente utili per mappare ambienti energetici nello spazio.
Nelle immagini raccolte dal 2016 al 2018 e nel 2012, i ricercatori hanno trovato due pennacchi di raggi X, i camini del centro galattico, che si estendono in direzioni opposte dal centro della galassia. Ogni pennacchio ha origine entro circa 160 anni luce dal buco nero supermassiccio e si estende per oltre 500 anni luce.
I camini si agganciano a due gigantesche strutture note come le bolle di Fermi, cavità scavate nel gas che avvolge la galassia. le bolle, che sono pieni di particelle ad alta velocità, cavalcare il centro della galassia e allungare per 25, 000 anni luce in entrambe le direzioni. Alcuni astronomi sospettano che le bolle di Fermi siano reliquie di massicce eruzioni dal buco nero supermassiccio, mentre altri pensano che le bolle siano scoppiate da orde di stelle appena nate. In entrambi i casi, i camini potrebbero essere i condotti attraverso i quali arrivano le particelle ad alta velocità.
Comprendere come l'energia si fa strada dal centro di una galassia ai suoi limiti esterni potrebbe fornire informazioni sul motivo per cui alcune galassie stanno esplodendo con la formazione stellare mentre altre sono dormienti.
"In casi estremi, quella fontana di energia può attivare o disattivare la formazione stellare nella galassia, " ha detto Morris.
La nostra galassia non è così estrema—altre galassie hanno fontane alimentate da buchi neri centrali che pesano mille volte di più della nostra—ma il centro della Via Lattea fornisce uno sguardo ravvicinato a ciò che potrebbe accadere nelle galassie più energiche.
"Sappiamo che i flussi in uscita e i venti di materiale ed energia che emanano da una galassia sono cruciali per scolpire e alterare la forma di quella galassia nel tempo:sono attori chiave nel modo in cui le galassie, e altre strutture, formano ed evolvono in tutto il cosmo, " ha affermato l'autore principale Gabriele Ponti del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Garching, Germania. "Per fortuna, la nostra galassia ci offre un laboratorio vicino per esplorarlo in dettaglio, e sondare come la materia fluisce nello spazio intorno a noi."
Morris ha detto che i centri delle galassie più vicine sono centinaia o migliaia di volte più lontani dei nostri. "La quantità di energia che esce dal centro della nostra galassia è limitata, ma è un ottimo esempio di centro galattico che possiamo osservare e cercare di capire, " Egli ha detto.