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    Emissione variabile dal buco nero supermassiccio della Via Lattea

    Un'immagine schematica di uno stadio di accrescimento attorno al buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. Il materiale scorre in una regione sferica attorno al buco nero con un campo magnetico; la successiva compressione ed espansione del gas caldo produce l'emissione infrarossa e submillimetrica mentre la diffusione produce l'emissione di raggi X. Un nuovo articolo esamina una serie completa di lunghezze d'onda multiple, dati multi-epoca e presenta un modello fisico relativamente semplice che può spiegare la maggior parte delle caratteristiche variabili. Credito:Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian

    Al centro della nostra Via Lattea si trova un buco nero supermassiccio (SMBH) chiamato Sagittarius A* (SgrA*). I buchi neri supermassicci risiedono al centro della maggior parte delle galassie, e quando accumulano attivamente gas e polvere sui loro dischi caldi e ambienti circostanti, irradiano attraverso lo spettro elettromagnetico. La massa di SgrA* è di circa 4 milioni di masse solari, molto più piccolo dei miliardi di SMBH di massa solare visti in alcune galassie. Però, è relativamente vicino, solo circa 25, distante 000 anni luce, e questa vicinanza offre agli astronomi opportunità uniche per sondare le proprietà delle SMBH.

    Sag A* è stato monitorato a lunghezze d'onda radio sin dalla sua scoperta negli anni '50. La variabilità è stata segnalata per la prima volta alla radio nel 1984, e successivi infrarossi, submillimetrico, e le osservazioni ai raggi X hanno confermato la variabilità e hanno scoperto che spesso brilla. I programmi di monitoraggio hanno concluso che in media Sgr A* sta accumulando materiale a un tasso molto basso, solo pochi centesimi di massa terrestre all'anno. Il fascino della variabilità di SgrA* ha una ragione diagnostica pratica, anche:i cambiamenti nelle emissioni sono una misura delle dimensioni della regione, fissato dal tempo in cui la luce lo attraversa. Sono stati misurati bagliori raddoppiati in meno di 47 secondi, Per esempio, un tempo che corrisponde a una distanza piccola quanto la dimensione fondamentale dell'orizzonte degli eventi di questo buco nero (la luce non può sfuggire da questo confine). Queste conclusioni sono in accordo con le inferenze dimensionali fatte con la radio e l'interferometria nel vicino infrarosso.

    CfA astronomi Steve Willner, Giovanni Fazio, Marco Gurwell, Joe Hora, e Howard Smith hanno studiato la variabilità infrarossa di SgrA* con la telecamera IRAC su Spitzer, combinato con raggi X simultanei e variabilità submillimetrica con Chandra e l'array submillimetrico. Recentemente hanno collaborato con i colleghi per analizzare e modellare un set completo di raggi X, vicino infrarosso, e osservazioni submillimetriche prese da più gruppi nel corso di diversi decenni.

    Il modello statistico esamina la tempistica relativa degli eventi di flare e la frequenza e la durata della variabilità a ciascuna delle diverse lunghezze d'onda. Gli astronomi concludono che l'emissione variabile probabilmente proviene prevalentemente da una regione grande circa il doppio dell'orizzonte degli eventi, e che la stessa attività fisica correlata spesso produce i molteplici eventi osservati a diverse lunghezze d'onda. I modelli quantitativi implicano anche la presenza di un plasma denso di elettroni insieme a un campo magnetico moderatamente forte. Queste conclusioni sono le prime a mostrare che un semplice modello fisico può spiegare la maggior parte delle caratteristiche della variabilità di Sgr A* e le correlazioni tra i raggi X, IR, ed emissione submillimetrica, ma molti enigmi rimangono ancora, compresa l'origine dei bagliori infrarossi più forti e la ragione della lunga scala temporale della variabilità osservata nel submillimetro.


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