Il gigantesco buco nero Sagittarius A*, che si trova al centro della nostra galassia, si è risvegliato 2 secoli fa dopo un lungo periodo di quiete. E’ quanto ha scoperto una ricerca guidata dalla Francia, con Frédéric Marin, dell’Osservatorio astronomico di Strasburgo, e alla quale l’Italia ha collaborato con Agenzia Spaziale Italiana, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e Istituto Nazionale di Astrofisica. I dettagli sono stati pubblicati su Nature, ed i risultati sono basati sui dati del telescopio spaziale a raggi X Ixpe, realizzato NASA e ASI.
Il buco nero al centro della Via Lattea, distante 25mila anni luce dalla Terra, ha una massa milione di volte quella del Sole, ma risulta meno luminoso dei buchi neri al centro di altre galassie finora osservati. Poiché si ritiene che la luminosità dei buchi neri sia direttamente connessa alla loro attività (la materia assorbita in quel momento), Sagittarius A* dovrebbe essere al momento “a riposo“. Analizzando in dettaglio le emissioni di raggi X delle nebulose di polveri che si trovano nelle sue vicinanze, in particolare il loro orientamento (polarizzazione) è stato possibile ricostruirne il passato. E’ così che è stato scoperto un “pasto” avvenuto circa 200 anni fa e di cui si possono osservare tracce.
Gli scienziati si sono rivolti a IXPE per uno sguardo più da vicino, dato che studi precedenti hanno rilevato emissioni nei raggi X relativamente recenti di gigantesche nubi di gas nelle sue vicinanze. Visto che la maggior parte delle nubi cosmiche, chiamate “nubi molecolari”, sono fredde e scure, raggi X provenienti da queste nubi sarebbero dovuti essere deboli. Invece, brillavano luminosi.
“Uno degli scenari per spiegare perché queste gigantesche nubi molecolari sono così brillanti è che, in effetti, riecheggiano un lampo di luce a raggi X scomparso da tempo, indicando che il nostro buco nero supermassiccio non era così quiescente alcuni secoli fa”, ha affermato Frédéric Marin.
IXPE, che misura la polarizzazione della luce nei raggi X, ovvero la direzione e l’intensità media del campo elettrico delle onde luminose, ha osservato queste nubi molecolari due volte nel 2022, nei mesi di febbraio e marzo. Quando gli astronomi hanno combinato i dati ottenuti con le immagini del satellite X Chandra della NASA, confrontandoli con le osservazioni d’archivio della missione XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), hanno potuto isolare il segnale nei raggi X riflesso e scoprirne il punto di origine esatto.
“Le osservazioni di Sgr A* sono state tra le più esigenti, in termini di tempo richiesto, nel primo anno di vita operativa di IXPE. Questo al fine di ottenere dati sufficientemente accurati per misurare la polarizzazione dei raggi X nella regione del centro galattico per “far luce” sul mistero legato all’attività pregressa del buco nero”, dice Imma Donnarumma Project Scientist ASI della missione IXPE.
“L’angolo di polarizzazione agisce come una bussola, indicandoci la misteriosa sorgente dell’illuminazione scomparsa da tempo“, ha affermato Riccardo Ferrazzoli, astrofisico dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma. “E cosa c’è in quella direzione? Nient’altro che Sagittarius A*”.
Analizzando i dati, il team ha scoperto che i raggi X delle gigantesche nubi molecolari sono in realtà luce riflessa prodotta da un bagliore intenso e di breve durata che ha origine nelle vicinanze di Sagittarius A*, probabilmente causato dall’accrescimento di parte del gas di quelle nubi da parte del buco nero.
“I dati hanno anche aiutato i ricercatori a stimare la luminosità e la durata del bagliore originale, suggerendo che l’evento si è verificato circa 200 anni fa, più o meno all’inizio del XIX secolo. Il prossimo obiettivo del team è quello di ripetere l’osservazione e ridurre le incertezze della misurazione”, ha affermato Steven Ehlert, Project Scientist di IXPE presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. “I nuovi dati potrebbero migliorare la stima dell’origine temporale e dell’intensità del bagliore originale al suo apice. Aiuteranno inoltre a determinare la distribuzione tridimensionale delle gigantesche nubi molecolari che circondano il buco nero quiescente. Ancora più importante, tali studi aiutano i ricercatori a ottenere una nuova comprensione dei processi fisici necessari per risvegliare Sagittarius A* di nuovo, anche se solo temporaneamente, dal suo sonno inquieto”.
Il prossimo obiettivo sarà ripetere l’osservazione e ridurre le incertezze della misurazione perché nuovi dati potrebbero migliorare la stima dell’origine temporale e dell’intensità del bagliore originale.
IXPE è una collaborazione tra la NASA e l’Agenzia Spaziale Italiana con partner e collaboratori scientifici in 12 paesi. IXPE è guidato da Marshall. Ball Aerospace, con sede a Broomfield, in Colorado, gestisce le operazioni dei veicoli spaziali insieme al Laboratorio di fisica dell’atmosfera e dello spazio dell’Università del Colorado a Boulder.
