Al centro della Via Lattea

Il Centro della Via Lattea, noto anche come Centro Galattico, è il centro rotazionale della Via Lattea; si trova a circa 7900 ± 430 parsec (26000 ± 1400 anni-luce) dalla Terra, in direzione della costellazione del Sagittario, nel punto in cui la Via Lattea appare più luminosa. Questa parte della galassia è rimasta misteriosa per molto tempo e solo recenti osservazioni, rese possibili dai grandi telescopi europei dell’emisfero australe, hanno confermato ciò che gli scienziati ipotizzavano da tempo: che al centro della Via Lattea (e forse di tutte le galassie) ci fosse un buco nero. A causa delle fredde polveri interstellari sulla linea di vista, il Centro Galattico non può essere studiato alle lunghezze d’onda del visibile, né dell’ultravioletto, né dei raggi X a debole frequenza; tutte le informazioni di cui disponiamo ci sono fornite dall’osservazione a raggi gamma, raggi X a forte frequenza, infrarossi e onde radio. Le coordinate del Centro Galattico furono calcolate e presentate per la prima volta dall’astronomo Harlow Shapley nel suo studio sulla distribuzione degli ammassi globulari del 1918. La complessa radiosorgente Sagittarius A si trova esattamente al centro della Via Lattea, e contiene al suo interno la forte radiosorgente Sagittarius A*, la quale viene considerata da molti astronomi un buco nero supermassiccio. L’oggetto appare circondato da una notevole massa di gas ionizzato, che sembra precipiti al suo interno. Il parsec centrale attorno a Sagittarius A* contiene centinaia di stelle. Sebbene la gran parte di queste siano vecchie stelle rosse sulla Sequenza principale, sono presenti anche diverse stelle di grande massa: sono state infatti identificate più di cento stelle di popolazione OB e di Wolf-Rayet, le quali sarebbero nate a seguito di un unico evento di formazione stellare che ebbe luogo pochi milioni di anni fa. L’esistenza di queste stelle relativamente giovani fu una sorpresa per gli esperti, che ipotizzavano che la forza mareale del buco nero avrebbe contrastato la loro formazione. Questo cosiddetto “paradosso della giovinezza” è ancor più notevole in stelle che hanno un’orbita molto stretta attorno a Sagittarius A*, come le stelle S2 e S0-102. Le ipotesi prevalenti affermano che quest’ammasso di stelle supermassicce si sarebbe formato al di là del Centro Galattico, e che poi sarebbe migrato in direzione di Sagittarius A attratto dalla corrente gravitazionale, o che si sarebbe formato in loco, grazie alla stessa forza gravitazionale che avrebbe contratto la grande nube del disco di accrescimento del buco nero. È interessante notare che molte di queste stelle giovani e massicce sembrano essere concentrate in uno (UCLA) o due (MPE) dischi, piuttosto che distribuite in modo casuale all’interno del parsec centrale. La formazione stellare non sembra tuttavia avvenire attualmente all’interno del Centro Galattico, sebbene il Disco Circumnucleare (CND) di gas molecolare orbitante a due parsec da Sagittarius A* sembri essere un sito favorevole all’evento. Un lavoro di mappatura della densità del gas in una regione di 400 anni-luce attorno al Centro Galattico presentato nel 2003 da Antony Stark e Chris Martin ha rivelato un anello di accumulo la cui massa supera di diversi milioni di volte quella del Sole e prossimo alla densità critica adatta alla formazione stellare. Le loro conclusioni sono che in circa 200 milioni di anni potrebbe verificarsi nel Centro Galattico uno starburst, ossia un violento episodio di formazione stellare, con stelle supermassicce che rapidamente evolvono in supernovae; lo starburst, come osservato in altre galassie, si accompagna spesso alla formazione di getti galattici ai poli. La Via Lattea, secondo questo studio, potrebbe diventare una “galassia starburst” entro 500 milioni di anni.

Sagittarius A (abbreviazione standard Sgr A) è una radiosorgente luminosa e molto complessa, posta al centro della Via Lattea, nella costellazione del Sagittario. Appare fortemente oscurata dalle nebulosità oscure presenti nei bracci di spirale antistanti. Sagittarius A è formato da tre componenti: il resto di supernova Sagittarius A Est, la struttura spiraliforme Sagittarius A Ovest e una sorgente di onde radio molto brillante e compatta al centro della spirale della struttura ovest, chiamata Sagittarius A*.

Sagittarius A Est

È una struttura le cui dimensioni si aggirano sui 25 anni-luce; ha l’aspetto di un resto di supernova, probabilmente ciò che rimane di un’esplosione avvenuta tra i 10.000 ed i 100.000 anni fa. Per creare una simile struttura, l’esplosione deve essere stata dalle 50 alle 100 volte più potente di una normale esplosione di supernova; si suppone che Sgr A Est sia ciò che resta di una stella entrata nel campo gravitazionale del buco nero centrale, dal quale la sua massa sarebbe stata fortemente compressa e deformata. Questa sorgente emette radiazione di sincrotrone, quindi non termica.

Sagittarius A Ovest

Ha l’aspetto di una spirale a tre bracci, e per questa ragione è conosciuta col nome di “Minispirale”. Tuttavia, sia l’aspetto che il soprannome possono trarre in inganno: infatti, la vera struttura tridimensionale dell’oggetto non ha l’aspetto di una spirale; Sgr Ovest è formato da polveri e nubi interstellari, attirate dall’orbita di Sagittarius A*, nel quale precipitano ad una velocità di circa 1000 km/s. I gas dei Sagittarius A Ovest sono ionizzati, grazie alla presenza di una popolazione OB di oltre un centinaio di stelle posto nelle vicinanze. Sgr A Ovest è inoltre circondato da una massa di gas molecolare più fredda, il “Disco Circumnucleare” (CND). La natura e la cinematica del braccio settentrionale di Sgr A Ovest suggerisce che in precedenza era parte del CND, e che in seguito “cadde” a seguito di perturbazioni, come quella che avrebbe potuto generare l’esplosione dell’oggetto che creò Sgr A Est. Il braccio nord appare come una cresta di emissione estesa in senso nord-sud, molto luminosa. L’arco occidentale è invece interpretato come una nube ionizzata nella parte interna del CND. Il braccio esterno e la barra sembrano essere due grandi nubi simili a quelle del braccio settentrionale, sebbene non abbiano in comune la stessa orbita planare. La loro massa è stata stimata pari a quella di circa 20 masse solari ciascuno. Oltre queste grandi strutture principali, possono essere osservate piccole fessure e “buchi” fra le nubi, la più notevole delle quali è chiamata “Minicavità”; la sua origine potrebbe essere dovuta al vento solare di una stella massiccia non chiaramente identificata.

Sagittarius A*

Molti astronomi credono che al centro della Via Lattea ci sia l’evidenza di un buco nero supermassiccio; se questa teoria fosse vera, Sagittarius A* sarebbe di certo il principale candidato per essere il luogo in cui vi si trova. Si tratta di una potente radiosorgente, al centro della struttura spiraliforme di Sgr A Ovest. Il Very Large Telescope e il Keck Telescope hanno identificato delle stelle la cui orbita è fortemente influenzata da quest’oggetto, al punto da ruotargli intorno a velocità nettamente superiori a quelle delle normali orbite stellari. Una di queste stelle, catalogata come S2, sembra vi orbiti attorno con una velocità superiore ai 5000 km/s.

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