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Stelle danzanti intorno al Centro Galattico

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L’ESO, tramite il suo potente telescopio Very Large Telescope Interferometer (VLTI), è stato in grado di catturare le immagini più nitide di sempre della regione intorno a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. Con un ingrandimento 20 volte maggiore, gli astronomi sono stati in grado di trovare una stella mai vista prima. Grazie a questa è stato possibile inoltre misurare la massa del buco nero con una precisione senza precedenti.

«Vogliamo saperne di più su Sagittarius A*», spiega Reinhard Genzel, direttore al Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) di Garching in Germania, «Quanto è massiccio esattamente? Ruota? Le stelle intorno al buco nero si comportano esattamente come ci aspettiamo dalla teoria della relatività generale di Einstein? Il modo migliore per rispondere a queste domande è seguire le stelle su orbite vicine al buco nero supermassiccio. Tramite questo ultimo studio, possiamo dimostrare che è possibile effettuare misurazioni una precisione mai vista prima».

Gli ultimi risultati di Genzel e il suo team di ricerca sono pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysicis. In questo paper gli scienziati parlano di una nuova tecnica di analisi che ha permesso loro di ottenere le immagini più nitide e profonde di sempre del Centro Galattico.

Julia Stadler, ricercatrice presso il Max Planck Institute for Astrophysics a Garching, racconta gli sforzi dell’equipe per produrre queste immagini: «Siamo sbalorditi dalla quantità di dettagli, dall’azione e dal numero di stelle che le immagini mostrano intorno al buco nero. Il VLTI ci offre questa incredibile risoluzione spaziale e con le nuove immagini raggiungiamo una profondità mai vista prima». Infatti, le dettagliate analisi hanno permesso di individuare una nuova stella, chiamata S300, dimostrando quanto sia potente questa nuova tecnica nello scovare oggetti celesti molto deboli.

Tramite delle osservazioni, effettuate tra marzo e luglio 2021, gli astronomi si sono concentrati nel misurare i moti delle stelle che si avvicinavano al buco nero. La stella S29, verso la fine di maggio, è passata a una distanza di soli 13 miliardi di chilometri da Sagittarius A*, ovvero circa 90 volte la distanza Sole-Terra, il tutto alla straordinaria velocità di 8740 chilometri al secondo. Nessun’altro astro è mai stata osservato passare così vicino o viaggiare così rapidamente intorno al buco nero.

Le immagini sono state ottenute con GRAVITY, uno strumento installato sul VLTI che combina la luce di tutti e quattro i telescopi dell’ESO in Cile, utilizzando una tecnica chiamata Information Field Theory (teoria dei campi di informazione). Questo ha permesso di ricreare un modello che simula come le stelle possono ruotare intorno al buco nero supermassiccio. «Una tecnologia così complessa permette di seguire qualsiasi oggetto intorno a Sagittarius A*», aggiunge Genzel, «Possiamo ora sondare con precisione il campo gravitazionale intorno al buco nero, verificare la Relatività Generale e determinare le proprietà del Centro Galattico».

GRAVITY verrà aggiornato alla fine di questo decennio, e spingerà ulteriormente la sensibilità di VLTI nel rilevare stelle ancora più deboli da percepire. Lo scopo del team di astronomi, infatti, è quello di scoprire oggetti luminosi che risentano degli effetti gravitazionale della loro rotazione intorno al centro della Via Lattea.

Per approfondimenti:

Release: https://www.eso.org/public/italy/news/eso2119/?lang

Astronomy & Astrophysics (Dicember 2021): “The mass distribution in the Galactic Centre from interferometric astrometry of multiple orbits” (doi: 10.1051/0004-6361/202142465).

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