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.

Nel Sagittario il Centro della Via Lattea con un buco nero supermassiccio

Il Centro della Via Lattea, noto anche come Centro Galattico, è il centro rotazionale della Via Lattea; si trova a circa 27.000 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, hanno confermato ciò che gli scienziati ipotizzavano da tempo: che al centro della Via Lattea (e forse di tutte le galassie ) ci sia 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 e 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.
La zona intorno a Sagittarius A* contiene centinaia di stelle. Sebbene la gran parte di queste siano vecchie stelle rosse 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 la stella S2. Le ipotesi prevalenti affermano o 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.
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 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.
Il Centro della Galassia, dunque, si trova nel Sagittario, una costellazione dello Zodiaco, comunemente raffigurato come un centauro tendente un arco. La costellazione, che si trova tra lo Scorpione ad ovest e il Capricorno ad est, contiene un gran numero di oggetti galattici.
La costellazione è facilmente riconoscibile grazie ad un asterismo noto come la Teiera: le stelle Delta Sgr, Epsilon Sgr (Kaus Australis), Zeta Sgr (Ascella) e Phi Sgr formano il corpo della teiera; Lambda Sgr, Kaus Borealis, il coperchio, Gamma Sgr Al Nash è il beccuccio, mentre Sigma Sgr, Nunki, e Tau Sgr sono il manico; la loro luminosità non è mai minore della terza magnitudine, così possono essere osservate con facilità anche dai centri urbani.
La costellazione contiene al suo interno il centro galattico e infatti la scia della Via Lattea è qui particolarmente luminosa; è possibile distinguere due regioni principali: la Grande Nube del Sagittario, che occupa gran parte del settore più occidentale della costellazione sul confine con l’Ofiuco e lo Scorpione, e la Piccola Nube del Sagittario, coincidente con l’oggetto Messier 24
Ad occhio nudo sono osservabili molte stelle di sottofondo di quinta e sesta grandezza; tuttavia, poiché il nostro Sistema Solare si trova sul bordo interno del braccio di spirale cui appartiene, i ricchi campi stellari osservabili in questa direzione appartengono a bracci più interni e dunque più lontani. Ciò comporta che la densità di stelle visibili ad occhio nudo sia inferiore ad altre aree di cielo, come quella delle costellazioni di Orione o della Nave Argo.
Nell’emisfero boreale il Sagittario è una figura caratteristica delle notti d’estate: appare piuttosto bassa sull’orizzonte meridionale e può essere osservata nel cielo serale senza difficoltà solo nel periodo compreso fra giugno e settembre; nell’emisfero australe è invece una figura caratteristica e dominante nei cieli invernali e si presenta allo zenit anche nelle regioni temperate medie, oltre che in quelle tropicali, a causa della sua estensione a sud dell’eclittica.
Fra le stelle principali ricordiamo Alfa (Rukbat) che è ben lontana dall’essere la più brillante della costellazione, avendo una magnitudine apparente appena pari a 4,1. Si trova a 170 anni luce di distanza ed ha spettro B8;
Gamma è una gigante arancione di magnitudine 3,1; distante 96 anni luce, è fra le stelle più brillanti, quella più vicina al centro galattico e rappresenta la punta della freccia;
Delta (Kaus Media) è una gigante arancione di magnitudine 2,72 e distante 306 anni luce. Si tratta di una stella doppia con una debole compagna di magnitudine 14,6;
Epsilon ((Kaus Australis) è una gigante blu di magnitudine 1,79, distante 145 anni luce; è la stella più luminosa della costellazione;
Zeta è una stella binaria stretta (mag. 3,2). Ha anche un’altra compagna di magnitudine 9,9.
Come già detto, il punto più denso della Via Lattea si trova entro i confini della costellazione del Sagittario; di conseguenza, la costellazione presenta numerosi ammassi stellari, siamo questi aperti o globulari, più diverse nebulose.
Molti di questi oggetti si trovano a cavallo fra il Braccio di Orione e quello del Sagittario, come gli ammassi aperti, mentre le grandi nebulose sono immerse in quest’ultimo braccio. La gran parte degli oggetti più famosi sono visibili con facilità anche con un binocolo.
L’oggetto che più di tutti salta alla vista è una piccola nube allungata, 2 gradi a nord di Mu Sgr, nota come M 24, la Piccola Nube Stellare del Sagittario; si tratta della regione di cielo in cui è visibile la maggior densità di stelle con un binocolo. Catalogata come M 24 non corrisponde a nessun oggetto in particolare, contiene l’ammasso stellare NGC 6603 che ne è quindi una piccola parte. Ad est e ad ovest di questa nube sono visibili, in posizione quasi simmetrica, i due ammassi aperti M 25 e M 23, entrambi visibili con gran facilità con piccoli strumenti dato che le loro stelle più luminose sono di settima e ottava magnitudine. Un grado a nord è invece visibile M 18 il quale è meno luminoso dei precedenti.
Tra gli ammassi globulari, spicca su tutti il grande M 22 uno dei più vicini e luminosi della volta celeste; si trova 2 gradi a nord-est della stella Lambda ed è individuabile con facilità anche con un binocolo. Molto più vicino a quest’ultima stella si trova pure M 28, meno appariscente. Nel sud della costellazione, nei pressi di Zeta Sgr è visibile M 54, meno luminoso degli altri, come pure M 70 (fra Zeta e Epsilon Sgr) e M 69 (2 gradi a nord-est di quest’ultima stella); tutti questi sono osservabili con più facilità con un piccolo telescopio, sebbene siano anche alla portata di un binocolo.
Verso oriente, fuori dai ricchi campi stellari della Via Lattea, si trova M 55 ad ovest di Delta; oltre ancora, vicino al confine con il Capricorno, si trova M75.
Tra le nebulose, spicca la vasta Nebulosa Laguna (M 8), visibile vicino a Lambda: si tratta di un’estesa regione H II in cui ha luogo la formazione stellare. Le dimensioni sono paragonabili a quelle della Nebulosa di Orione. Dista 5000 anni luce.
Più a nord appare ben visibile pure la Nebulosa Trifida (M 20), una grande nebulosa contenente alcune stelle molto calde e giovani, le cui dimensioni appaiono ridotte poiché si trova in una zona più remota rispetto agli altri oggetti. Il nome deriva dalla forma di questo oggetto che pare proprio diviso in tre parti. La distanza potrebbe essere di circa 5000 anni luce. La stella eccitatrice si trova proprio al entro di M 20; è un sistema doppio con componenti di magnitudine 7 e 11; la primaria (NH 40) di tipo spettrale O irradia centomila volte più del Sole.
Infine, va citata la Nebulosa ad emissione Omega (M 17). Al suo interno si trova un ammasso aperto.
Una stella per amica