Gli astronomi che utilizzano l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hanno trovato sfarfallii quasi periodici nelle onde millimetriche dal centro della Via Lattea, Sagittario (Sgr) A*. Il team ha interpretato questi lampeggi come dovuti alla rotazione di spot radio che circondano il buco nero supermassiccio con un raggio dell'orbita più piccolo di quello di Mercurio. Questo è un indizio interessante per investigare lo spazio-tempo con estrema gravità.

"E' noto che Sgr A* a volte divampa a lunghezze d'onda millimetriche, "dice Yuhei Iwata, l'autore principale dell'articolo pubblicato su Lettere per riviste astrofisiche e uno studente laureato alla Keio University, Giappone. "Questa volta, utilizzando ALMA, abbiamo ottenuto dati di alta qualità sulla variazione dell'intensità delle onde radio di Sgr A* per 10 giorni, 70 minuti al giorno. Quindi abbiamo trovato due tendenze:variazioni quasi periodiche con una scala temporale tipica di 30 minuti e variazioni lente di un'ora".

Gli astronomi presumono che al centro di Sgr A* si trovi un buco nero supermassiccio con una massa di 4 milioni di soli. Sono stati osservati flares di Sgr A* non solo a lunghezze d'onda millimetriche, ma anche alla luce infrarossa e ai raggi X. Però, le variazioni rilevate con ALMA sono molto inferiori a quelle rilevate in precedenza, ed è possibile che questi livelli di piccole variazioni si presentino sempre in Sgr A*.

Il buco nero in sé non produce alcun tipo di emissione. La fonte dell'emissione è il disco gassoso incandescente attorno al buco nero. Il gas attorno al buco nero non va dritto al pozzo gravitazionale, ma ruota attorno al buco nero per formare un disco di accrescimento.

Il team si è concentrato su variazioni di breve durata e ha scoperto che il periodo di variazione di 30 minuti è paragonabile al periodo orbitale del bordo più interno del disco di accrescimento con il raggio di 0,2 unità astronomiche (1 unità astronomica corrisponde alla distanza tra la Terra e il Sole:150 milioni di chilometri). Per confronto, Mercurio, il pianeta più interno del sistema solare, cerchi intorno al Sole a una distanza di 0,4 unità astronomiche. Considerando la massa colossale al centro del buco nero, il suo effetto gravitazionale è estremo anche nel disco di accrescimento.

"Questa emissione potrebbe essere correlata ad alcuni fenomeni esotici che si verificano nelle immediate vicinanze del buco nero supermassiccio, "dice Tomoharu Oka, un professore all'Università di Keio.

Il loro scenario è il seguente. I punti caldi si formano sporadicamente nel disco e circondano il buco nero, emettendo forti onde millimetriche. Secondo la teoria della relatività speciale di Einstein, l'emissione è largamente amplificata quando la sorgente si muove verso l'osservatore con una velocità paragonabile a quella della luce. La velocità di rotazione del bordo interno del disco di accrescimento è piuttosto grande, così sorge questo effetto straordinario. Gli astronomi ritengono che questa sia l'origine della variazione a breve termine dell'emissione millimetrica di Sgr A*.

Il team suppone che la variazione potrebbe influenzare lo sforzo di realizzare un'immagine del buco nero supermassiccio con l'Event Horizon Telescope. "Generalmente, più veloce è il movimento, più è difficile scattare una foto dell'oggetto, "dice Oka. "Invece, la variazione dell'emissione stessa fornisce una visione convincente per il movimento del gas. Potremmo assistere al momento stesso dell'assorbimento del gas da parte del buco nero con una campagna di monitoraggio a lungo termine con ALMA".