Gargantuan "Bolle" di energia radio individuate al centro della nostra galassia. Come ci sono arrivati?


Alcuni milioni di anni fa, il centro della Via Lattea ha subito un attacco di gas cattivo.

All'improvviso, una quantità sconosciuta di materia ed energia elettromagnetica che turbinava vicino al buco nero centrale della nostra galassia esplose in una gigantesca esplosione. Gli elettroni che si muovevano quasi alla velocità della luce si strappavano nelle vicine nuvole di polvere e gas, facendoli gonfiare in due enormi bolle quasi identiche di energia invisibile. Sono ancora lì oggi, ognuno dei quali conta circa 25.000 anni luce alto (circa un quarto della larghezza della stessa Via Lattea), ma non li vedrai se non hai un occhio per la radiazione più energica nell'universo.

Gli astronomi hanno scoperto queste bolle di scoreggia galattiche nel 2010, mentre guardavano verso il centro della galassia con il telescopio spaziale Fermi Gamma a raggi gamma della NASA. Ora noto come le bolle di Fermi, queste massicce macchie gassose compaiono solo in raggi X e raggi gamma leggero, stuzzicante per un'origine antica ed estremamente potente. Come e quando si è verificata questa esplosione galattica che soffia bolle, gli astronomi non possono dire. Ma in un nuovo studio pubblicato oggi (11 settembre) sulla rivista Natura, un team internazionale di ricercatori ha riferito di alcuni nuovi indizi trovati guardando all'estremità opposta dello spettro elettromagnetico, a onde radio.

Usando un array di radiotelescopi chiamato MeerKAT per guardare attraverso la polvere che annebbia l'ombelico della nostra galassia, i ricercatori in Sudafrica hanno rilevato una coppia di strutture a onde radio simili a bolle che sporgono dal centro galattico proprio accanto alle bolle di Fermi. Sebbene queste "bolle radio" appaiano molto più piccole e molto meno energiche delle frenetiche Bolle di Fermi, probabilmente hanno avuto origine da un evento altrettanto catastrofico che coinvolge il buco nero centrale della nostra galassia. Possono anche essere parte di un processo in corso che sta lentamente alimentare le bolle di Fermi inflazione, hanno scritto i ricercatori.

"Il Il buco nero centrale della Via Lattea può, di tanto in tanto, diventare insolitamente attivo, divampare mentre divora periodicamente grossi blocchi di polvere e gas ", ha detto in una nota il coautore Ian Heywood, un astrofisico dell'Università di Oxford nel Regno Unito". È possibile che una tale frenesia alimentare abbia scatenato esplosioni potenti che hanno gonfiato questa caratteristica mai vista prima. "

Heywood e i suoi colleghi hanno rilevato le bolle radio mentre cercavano nel centro della galassia una banda molto specifica di lunghezze d'onda corte che corrispondono a un tipo di energia chiamata radiazione di sincrotrone. Il processo si verifica quando gli elettroni che si muovono alla velocità della luce si scontrano con i campi magnetici, provocando un segnale radio distinto. Durante la mappatura di questo segnale vicino al centro della galassia, gli autori dello studio hanno scoperto un lungo ovale di energia radio che misura circa 1.400 anni luce di diametro, con il buco nero centrale della galassia seduto al centro.

Questa immagine composita mostra le bolle radio appena scoperte che incombono dietro l'array di radiotelescopi MeerKAT in Sudafrica. (In realtà, non puoi vedere le bolle ad occhio nudo.)

(Credito d'immagine: South African Radio Astronomy Observatory / Heywood et al.)

Sulla base della velocità del gas che scorre vicino al fondo delle bolle radio, i ricercatori hanno stimato che le strutture abbiano circa 7 milioni di anni, che si allinea alle stime più giovani per l'età delle bolle di Fermi. È possibile, quindi, che i due gruppi di bolle derivino dalla stessa eruzione cosmica – o, almeno, dallo stesso tipo di esplosione.

"La forma e la simmetria di [the radio bubbles] suggeriscono fortemente che un evento incredibilmente potente è accaduto qualche milione di anni fa molto vicino al buco nero centrale della nostra galassia ", ha dichiarato il co-autore William Cotton, un astronomo del National Radio Astronomy Observatory degli Stati Uniti." Questa eruzione è stata probabilmente scatenata da grandi quantità di gas interstellare che cade sul buco nero o da un massiccio scoppio di formazione stellare che ha inviato onde d'urto che si diffondono attraverso il centro galattico ".

In alternativa, i ricercatori hanno scritto che le bolle radio potrebbero essere il segno di una nuova esplosione su scala galattica. Date le dimensioni relativamente ridotte e la bassa energia, le bolle radio potrebbero essere il risultato di esplosioni di energia su piccola scala che, nel corso di milioni di anni, alimentano esplosioni molto più grandi, creando vaste nuvole ad alta energia come le bolle di Fermi.

Mentre il rilevamento di queste nuove bolle di energia non risolverà alcun mistero, aggiunge un altro pezzo al puzzle che è il centro della Via Lattea. Traboccante di bolle giganti di radiazioni sia a bassa che ad alta energia, l'indigestione del nostro buco nero centrale chiaramente non è ancora passata.

Originariamente pubblicato il Scienza dal vivo.