Intensa attività nel centro galattico 6 milioni di anni fa

Il centro della Via Lattea è attualmente un luogo tranquillo, dove un buco nero supermassiccio è in fase di riposo, ingurgitando solo occasionalmente qualche assaggio di idrogeno gassoso. Ma non è stato sempre così. Un nuovo studio dimostra che 6 milioni di anni fa, quando gli antenati del genere umano camminavano sulla Terra, il nucleo della nostra galassia si scatenò in maniera violenta. L’evidenza di questa fase attiva proviene dalla ricerca della massa mancante nella Via Lattea.

Misurazioni dimostrano che la galassia ha una massa circa 1.000-2.000 miliardi di volte rispetto al nostro Sole. Circa 5/6 di questo valore sono attribuibili all’invisibile e misteriosa materia oscura. Il rimanente un sesto, circa 150-300 miliardi di masse solari, è normale materia. Tuttavia, se si contano stelle, gas e polvere note, si possono considerare circa soltanto 65 miliardi di masse solari. La restante materia normale, costituita di neutroni, protoni ed elettroni, sembra mancante.

“Abbiamo partecipato a un gioco a nascondino cosmico e ci siamo chiesti dove fosse nascosta la massa mancante” ha detto il primo autore dello studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, Fabrizio Nicastro, ricercatore all’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e astrofisico dell’INAF.

“Abbiamo analizzato gli archivi delle osservazioni a raggi X del telescopio XMM-Newton e abbiamo scoperto che la massa mancante è sotto forma di una nebbia gassosa con temperatura di un milione di gradi, che pervade la nostra galassia. Questa nebbia assorbe radiazione X proveniente da sorgenti di fondo più distanti”, ha continuato Nicastro.

Gli astronomi hanno misurato la quantità di questo assorbimento per calcolare quanta materia normale ci fosse, e come fosse distribuita, confrontando modelli a computer con le osservazioni e hanno scoperto la presenza di una “bolla” nel centro della nostra galassia che si estende per due terzi della distanza dal centro verso la Terra.

La formazione della bolla ha richiesto una considerevole quantità di energia. Quell’energia secondo l’ipotesi degli autori è stata prodotta dall’attività di nutrimento del buco nero. Mentre del gas in caduta veniva ingerito dal buco nero, altro gas è stato espulso alla velocità di 1.000 chilometri al secondo. Sei milioni di anni più tardi, l’onda d’urto prodotta dalla fase attiva ha attraversato 20.000 anni luce di spazio. Nel frattempo, il buco nero ha smesso di alimentarsi ed è entrato in fase di letargo.

Questa linea temporale è confermata dalla presenza di stelle dell’età di 6 milioni di anni vicino al centro galattico. Queste stelle si sono formate dallo stesso materiale che un tempo è caduto verso il buco nero. “Le differenti prove a sostegno convergono molto bene”, ha affermato il coautore Martin Elvis. “Questa fase è durata per 4-8 milioni di anni, compatibilmente con l’attività di un quasar”.

Le osservazioni e i modelli computazionali associati dimostrano inoltre che il gas caldo può giustificare i 130 miliardi di masse solari di materiale. Questo in ultima analisi potrebbe spiegare dove tutta la materia mancante della galassia è rimasta nascosta: era troppo calda per essere vista.

[ Barbara Bubbi ]

https://www.cfa.harvard.edu/news/2016-20

Credit Mark A. Garlick/CfA