Un'immagine radio del centro della Via Lattea con una porzione del telescopio MeerKAT in primo piano. Il piano della galassia è contrassegnato da una serie di caratteristiche luminose, stelle e regioni esplose dove stanno nascendo nuove stelle, e scorre diagonalmente attraverso l'immagine da in basso a destra a in alto al centro. Il buco nero al centro della Via Lattea è nascosto nella più luminosa di queste regioni estese. Le bolle radio si estendono da tra le due antenne più vicine all'angolo in alto a destra. Molti filamenti magnetizzati possono essere visti correre paralleli alle bolle .In questa visione composita, il cielo a sinistra della seconda antenna più vicina è il cielo notturno visibile ad occhio nudo, e l'immagine radiofonica a destra è stata ingrandita per evidenziare le sue belle caratteristiche. Attestazione:SARAO/Oxford/NRAO
Un team internazionale di astronomi, tra cui Farhad Yusef-Zadeh della Northwestern University, ha scoperto una delle strutture più grandi mai osservate nella Via Lattea. Una coppia di bolle che emettono radio raggiunge un'altezza di centinaia di anni luce, sminuendo tutte le altre strutture nella regione centrale della galassia.
Il team crede che l'enorme, La struttura a forma di clessidra è probabilmente il risultato di un'esplosione di energia fenomenale scoppiata vicino al buco nero supermassiccio della Via Lattea diversi milioni di anni fa.
"Il centro della nostra galassia è relativamente calmo rispetto ad altre galassie con buchi neri centrali molto attivi, " ha detto Ian Heywood dell'Università di Oxford, primo autore dello studio. "Comunque, il buco nero centrale della Via Lattea può, di tanto in tanto, diventare insolitamente attivo, divampando mentre divora periodicamente enormi grumi di polvere e gas. È possibile che una tale frenesia alimentare abbia innescato potenti esplosioni che hanno gonfiato questa caratteristica mai vista prima".
Il documento verrà pubblicato l'11 settembre sulla rivista Natura . I coautori dello studio rappresentano 15 istituzioni, compreso il nord-ovest, Oxford, il South African Radio Astronomy Observatory a Cape Town e il National Radio Astronomy Observatory a Charlottesville, Virginia.
Per questo lavoro, il team ha utilizzato il telescopio MeerKAT del South African Radio Astronomy Observatory (SARAO), il più grande progetto scientifico in Africa. Questo è il primo documento che dettaglia la ricerca completata con l'intera gamma di 64 piatti di MeerKAT dal suo lancio nel luglio 2018.
Misteri della Via Lattea
Più turbolento e insolitamente attivo rispetto al resto della Via Lattea, l'ambiente che circonda il buco nero centrale della nostra galassia nasconde molti misteri. Yusef Zadeh della Northwestern, un autore senior del documento, ha dedicato la sua carriera allo studio dei processi fisici che avvengono nel misterioso centro della Via Lattea.
Un'immagine radio delle porzioni centrali della galassia della Via Lattea. Il piano della galassia è caratterizzato da una serie di caratteristiche luminose, stelle esplose e regioni dove stanno nascendo nuove stelle, e scorre orizzontalmente attraverso l'immagine. Il buco nero al centro della Via Lattea è nascosto nella più luminosa di queste regioni estese. Le bolle radio scoperte da MeerKAText si estendono verticalmente sopra e sotto il piano della galassia. Molti filamenti magnetizzati possono essere visti correre paralleli alle bolle. Attestazione:SARAO/Oxford
All'inizio degli anni '80, Yusef-Zadeh ha scoperto su larga scala, filamenti magnetici altamente organizzati nel centro della Via Lattea, 25, 000 anni luce dalla Terra. Mentre la loro origine è rimasta un mistero irrisolto da allora, i filamenti sono strutture radio lunghe decine di anni luce e larghe un anno luce.
"Le bolle radio scoperte con MeerKAT ora fanno luce sull'origine dei filamenti, " Yusef-Zadeh ha detto. "Quasi tutti gli oltre 100 filamenti sono confinati dalle bolle radio".
Yusef-Zadeh è professore di fisica e astronomia al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern e membro del CIERA (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics), un centro di ricerca dotato della Northwestern focalizzato sull'avanzamento degli studi di astrofisica con un'enfasi sulle connessioni interdisciplinari.
I ricercatori ritengono che la stretta associazione dei filamenti con le bolle implichi che l'evento energetico che ha creato le bolle radio sia anche responsabile dell'accelerazione degli elettroni necessari per produrre l'emissione radio dai filamenti magnetizzati.
Tracciare regioni energetiche
Usando MeerKAT, il team di ricerca ha mappato vaste regioni al centro della galassia, condurre osservazioni a lunghezze d'onda vicine a 23 centimetri. L'emissione radio di questo tipo viene generata in un processo noto come radiazione di sincrotrone, in cui gli elettroni che si muovono a velocità prossime a quella della luce interagiscono con i campi magnetici. Questo produce un segnale radio caratteristico che può essere utilizzato per tracciare regioni energetiche nello spazio. La luce radio vista da MeerKAT penetra facilmente nelle dense nubi di polvere che bloccano la luce visibile dal centro della galassia.
Esaminando l'estensione e la morfologia quasi identiche delle bolle gemelle, i ricercatori pensano di aver trovato prove convincenti che queste caratteristiche si siano formate da una violenta eruzione che in un breve periodo di tempo ha perforato il mezzo interstellare in direzioni opposte.
"Queste enormi bolle sono state finora nascoste dal bagliore di un'emissione radio estremamente luminosa dal centro della galassia, " ha dichiarato Fernando Camilo di SARAO a Cape Town e coautore del documento. "Stizzare le bolle dal rumore di fondo è stato un tour de force tecnico, reso possibile solo dalle caratteristiche uniche e dalla posizione ideale di MeerKAT. Con questa scoperta inaspettata stiamo assistendo nella Via Lattea a una nuova manifestazione di deflussi di materia ed energia su scala galattica, in ultima analisi governato dal buco nero centrale."
