Utilizzando l'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA, gli astronomi hanno individuato uno sfiato collegato a un "camino" di gas caldo che soffia via dal centro della galassia della Via Lattea. Il loro articolo che descrive questi risultati è pubblicato su The Astrophysical Journal .
Le eruzioni del buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea chiamato Sagittarius A* (Sgr A* in breve) potrebbero aver creato questo camino e questo condotto di scarico.
Il camino e la bocca si trovano a circa 26.000 anni luce dalla Terra. Il camino inizia al centro della galassia ed è perpendicolare al disco a spirale della Via Lattea. Gli astronomi avevano precedentemente identificato il camino utilizzando i dati dei raggi X di Chandra e XMM-Newton, una missione dell'ESA (Agenzia spaziale europea) con contributi della NASA. L'emissione radio rilevata dal radiotelescopio MeerKAT mostra l'effetto dei campi magnetici che racchiudono il gas nel camino.
Gli ultimi dati di Chandra rivelano diverse creste di raggi X approssimativamente perpendicolari al piano della galassia. I ricercatori pensano che queste siano le pareti di un tunnel, a forma di cilindro, che aiuta a incanalare il gas caldo mentre si muove verso l'alto lungo il camino e lontano dal Centro Galattico. La bocca appena scoperta si trova vicino alla sommità del camino a circa 700 anni luce dal centro della galassia.
"Sospettavamo che i campi magnetici agissero come le pareti del camino e che il gas caldo si muovesse attraverso di essi, come il fumo", ha detto Scott Mackey dell'Università di Chicago, che ha condotto lo studio. "Ora abbiamo scoperto un foro di scarico vicino alla sommità del camino."
Il team ritiene che lo scarico si sia formato quando il gas caldo che sale attraverso il camino ha colpito il gas più freddo che si trovava sul suo percorso. La luminosità delle pareti dei condotti di scarico nei raggi X è causata dalle onde d'urto, simili ai boom sonici degli aerei supersonici, generate da questa collisione. Il lato sinistro della bocca di scarico è probabilmente particolarmente luminoso perché il gas che scorre verso l'alto colpisce la parete del tunnel con un angolo più diretto e con più forza rispetto ad altre regioni.
Gli autori dello studio ritengono che il gas caldo provenga molto probabilmente da una sequenza di eventi che coinvolgono la caduta di materiale in Sgr A* e poi le eruzioni dal buco nero che spingono il gas verso l’alto lungo il camino e fuori attraverso lo scarico. Tuttavia, non sanno esattamente quanto spesso viene alimentato il buco nero.
Studi precedenti hanno indicato che drammatici brillamenti di raggi X si verificano ogni poche centinaia di anni nella posizione del buco nero centrale o nelle sue vicinanze, quindi questi potrebbero svolgere un ruolo importante nel spingere il gas caldo verso l’alto attraverso lo scarico. Gli astronomi stimano inoltre che il buco nero galattico si squarci e inghiottisca una stella ogni 20.000 anni circa. Tali eventi porterebbero a potenti ed esplosivi rilasci di energia, gran parte della quale sarebbe destinata a salire attraverso i camini.
"Non siamo sicuri che questa energia e calore siano alimentati da una grande quantità di materiale scaricato su Sgr A* in una sola volta, come un mucchio di tronchi gettati in un incendio", ha detto il coautore Mark Morris dell'Università di California, Los Angeles. "Oppure potrebbe provenire da piccoli carichi multipli che vengono immessi nel buco nero, in modo simile alla legna da ardere che viene regolarmente gettata lì."
Le particelle e l'energia nella bocca forniscono indizi sull'origine di due strutture misteriose e molto più grandi attorno al centro della Via Lattea:le bolle di Fermi viste nei raggi gamma dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA e le bolle eROSITA, rilevate da Il nuovissimo telescopio a raggi X dell'ESA. Entrambe sono coppie di strutture che si estendono a migliaia di anni luce dal centro della galassia. Forniscono informazioni importanti sull'attività esplosiva passata vicino al centro della galassia.
Le bolle di Fermi ed eROSITA sono entrambe allineate con la direzione del camino e di un secondo camino a raggi X che inizia al centro della galassia e punta nella direzione opposta. Gli effetti di incanalamento dello scarico vicino alla parte superiore del camino possono mantenere il gas caldo concentrato mentre viaggia verso l'alto, favorendo la formazione della struttura coerente delle bolle.
"L'origine delle bolle di Fermi e delle bolle eROSITA sono alcuni dei più grandi misteri affrontati dagli studi sulla radiazione ad alta energia della nostra galassia", ha detto il coautore Gabriele Ponti dell'Istituto Nazionale di Astrofisica di Merate. "Abbiamo scoperto una piccola struttura che potrebbe svolgere un ruolo importante nella creazione di queste bolle gigantesche."
Ulteriori informazioni: Scott C. Mackey et al, Raggi X da una "bocchetta di scarico" centrale del camino del Centro Galattico, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad3248
Informazioni sul giornale: Lettere del diario astrofisico , arXiv , Giornale astrofisico
Fornito da Chandra X-ray Center
