Misura nuovamente il buco nero al centro della Via Lattea
Osservando il gas incandescente attorno al buco nero al centro della Via Lattea, è ora possibile determinarne in modo indipendente la massa. Il valore corrisponde esattamente alla misurazione che è stata insignita del Premio Nobel per la fisica 2020. 4,3 milioni di masse solari sono contenute in un’area che si adatta all’orbita di Venere.
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Questa immagine mostra il movimento dei brillamenti nel cielo ed è il risultato dell’analisi dei dati astronomici tenendo conto dei dati di polarizzazione. I colori sono un indicatore del percorso del bagliore nel tempo. L’immagine di sfondo è un’immagine simulata del buco nero al centro della nostra Via Lattea, con il cerchio che indica la dimensione dell’ombra del buco nero. |
Al centro della nostra Via Lattea c’è un buco nero con una massa di 4,3 milioni di masse solari: questo è stato dimostrato oltre ogni ragionevole dubbio da diversi team negli ultimi quattro decenni. Nel 2020, questa scoperta è stata insignita del Premio Nobel per la fisica, che è stato ricevuto anche da Reinhard Genzel, direttore dell’Istituto Max Planck per la fisica extraterrestre (MPE). Da allora, la ricerca si è concentrata sull’utilizzo del centro galattico come laboratorio per testare la relatività generale nel campo gravitazionale estremamente forte vicino a questo buco nero e determinarne le proprietà con elevata precisione.
Il team MPE sta ora utilizzando l’interferometro GRAVITY, un interferometro nel vicino infrarosso
Interferometro telescopico molto grande (VLTI) dell’ESO per monitorare da vicino le emissioni nella regione che circonda il buco nero e cercare eventi molto luminosi: “flare”. Tali brillamenti si verificano una o due volte al giorno e sono così luminosi che è possibile seguire il movimento del gas circostante. Il team ha analizzato i brillamenti osservati nel 2018, 2021 e 2022, con GRAVITY che ha fornito misurazioni simultanee di posizione e polarizzazione.
Questo set di dati combinato ha permesso al team di determinare la massa del buco nero con un’alta risoluzione di 4,297 milioni di masse solari, una conferma forte e indipendente delle misurazioni precedenti. I nuovi dati mostrano anche che questa massa deve trovarsi all’interno di un raggio di brillamento di circa nove raggi gravitazionali, che è più piccolo del raggio orbitale di Venere attorno al Sole.
“La massa che abbiamo ora dedotto dai brillamenti a pochi raggi gravitazionali è coerente con il valore misurato dalle orbite delle stelle a diverse migliaia di raggi gravitazionali”, spiega Diogo Ribeiro, responsabile della modellazione teorica presso MPE. . “Ciò indica che esiste un unico buco nero al centro della Via Lattea”. Dal movimento di questo gas in orbita, il team può anche estrarre informazioni sulla storia della formazione delle strutture nel centro galattico. La direzione delle orbite dei brillamenti è simile a quella di un disco stellare osservato a una distanza di 100.000 raggi gravitazionali; Ciò indica una connessione fisica.
“È affascinante vedere quanto sia ripetibile e simile il comportamento dei brillamenti”, conferma Antonia Drescher, che ha valutato le misurazioni polarimetriche. “Mostrano tutti un movimento in senso orario e hanno tutti un raggio e un periodo orbitale simili. È davvero bello da vedere.” Forti venti provenienti da stelle lontane probabilmente spingono il flusso di gas di accrescimento, che trasporta il momento angolare iniziale su scale vicine all’orizzonte degli eventi. “La quantità di informazioni generate dalla polarizzazione era molto ricca e stiamo imparando molto sulla fisica nella regione del centro galattico dal set di dati congiunti”, aggiunge Ribeiro. La dinamica dei brillamenti potrebbe contenere anche informazioni sulla rotazione del buco nero, una questione che resta aperta ancora oggi.
Il team ha riportato le proprie osservazioni sul diario Astronomia e astrofisica.
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