Ci sono centinaia di filamenti misteriosi al centro della Via Lattea

Diversi milioni di anni fa, il nucleo della nostra galassia ha vissuto un evento potente. Ha fatto esplodere un'enorme bolla bilobata che ha attraversato il mezzo interstellare in due direzioni. Qualunque cosa fosse, ha rilasciato enormi quantità di energia dal buco nero supermassiccio centrale, Sagittarius A* (Sgr A* in breve).

Queste bolle contengono strani filamenti verticali unidimensionali esili che emettono segnali radio propri. Nel 1984, l'astronomo Farhad Yusef-Zadeh della Northwestern University e i suoi collaboratori furono i primi a osservare queste sottili scie. Ora ne conoscono più di mille. Emettono onde radio nella porzione a microonde dello spettro elettromagnetico.

Recentemente, il team ha trovato una popolazione più piccola di filamenti vicino a Sgr A*. Tuttavia, questi non sono verticali. Si trovano invece lungo il piano galattico e si irradiano come i raggi di una ruota. "È stata una sorpresa trovare all'improvviso una nuova popolazione di strutture che sembrano puntare nella direzione del buco nero", ha detto Yusef-Zadeh. "Abbiamo sempre pensato ai filamenti verticali e alla loro origine. Sono abituato a vederli verticali. Non avevo mai considerato che potessero essercene altri lungo il piano."

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Lui e il team sono rimasti sbalorditi quando hanno visto queste strutture allungate radialmente. "Abbiamo dovuto lavorare molto per stabilire che non ci stavamo prendendo in giro", ha detto. "E abbiamo scoperto che questi filamenti non sono casuali ma sembrano essere legati al deflusso del nostro buco nero. Studiandoli, potremmo imparare di più sulla rotazione del buco nero e sull'orientamento del disco di accrescimento. È soddisfacente quando si trova l'ordine in un mezzo di un campo caotico del nucleo della nostra galassia."

Yusef-Zadeh ha sottolineato che qualcosa è chiaramente avvenuto nel nucleo per creare i corti filamenti radiali. "Pensiamo che debbano aver avuto origine da una sorta di deflusso da un'attività avvenuta alcuni milioni di anni fa", ha detto. "Sembra essere il risultato di un'interazione di quel materiale in uscita con gli oggetti vicini."

Come altri buchi neri supermassicci, è noto che Sgr A* inghiotte materiale occasionalmente. Quindi, "espelle" un'esplosione energica e altamente magnetizzata di energia e plasma. Questa sembra la spiegazione più probabile per la comparsa di bolle e filamenti. È possibile che un simile aereo si sia scontrato con nubi di gas e polvere nelle immediate vicinanze. Potrebbe aver portato a strutture magnetiche contorte che formano i filamenti.

Un'altra idea è che il gas molecolare venga allungato dall'espansione del materiale vicino al nucleo. Questo in qualche modo crea i filamenti radiali. Un intervento del genere spiegherebbe anche l’aspetto sbilenco del complesso della Sgr E. Si trova su un lato del buco nero, all'intersezione tra la zona molecolare centrale e un'ampia fascia centrale di polvere. Infine, è anche possibile che il potenziale gravitazionale della barra centrale della nostra galassia stia trascinando la nube Sgr E. Ciò potrebbe avere un ruolo nella formazione di quei filamenti.

Quelli verticali rappresentano una sfida diversa da comprendere. Torreggiano fino a 150 anni luce sopra il piano della galassia. Yusef-Zadeh e il suo team suggeriscono un paio di idee per la loro esistenza. Il primo è la pressione dei raggi cosmici che forza i filamenti in un orientamento verticale. Quella pressione è la conseguenza dell’evento esplosivo che alcuni milioni di anni fa creò le bolle.

Alcuni verticali potrebbero essere il risultato dell’interazione di un vento su larga scala nella regione e di ostacoli incorporati nel flusso. Questa combinazione crea filamenti avvolgendo il campo magnetico del vento attorno agli ostacoli. Chiaramente, c'è molto lavoro di osservazione e analisi da fare per capire veramente cosa sta succedendo alla creazione di entrambi i gruppi di filamenti.

Le loro origini probabilmente spiegano gli orientamenti e le caratteristiche radicalmente diversi di ciascuna popolazione di filamenti. I filamenti verticali sono perpendicolari al piano della galassia e si estendono fino a circa 150 anni luce di lunghezza, mentre quelli orizzontali sono paralleli al piano e sono lunghi solo dai 5 ai 10 anni luce. Le orizzontali puntano radialmente verso il centro della galassia dove si trova Sgr A*. Quelli verticali sono magnetici e relativistici (il che significa che le loro particelle si muovono vicino alla velocità della luce). I filamenti orizzontali sembrano emettere radiazioni termiche (calde) e sembrano accelerare il materiale riscaldato in una nuvola molecolare. Finora sono state osservate solo poche centinaia di questi filamenti orizzontali.