Astrofisica: due colonne di gas caldo al centro della Via Lattea

I due flussi di gas sono stati individuati grazie ad uno studio guidato da Gabriele Ponti, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica  – INAF.

La eccezionale scoperta è stata realizzata tramite osservazioni del satellite XMM Newton dell’ESA – Agenzia Spaziale Europea. Questo nuovo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature con il titolo An Xray chimney extending hundreds of parsecs above and below the Galactic Centre. Gli autori, oltre a Ponti, sono  E. Churazov, M. Clavel, F. Hofmann, A. Goldwurm, F. Haberl, M. R. Morris, K. Nandra, R. Terrier. Ponti ha spiegato che “i flussi di gas e venti di particelle ed energia emessi dalle galassie, giocano un ruolo fondamentale per scolpire e alterare la struttura delle galassie stesse nel tempo”.

Spiegando anche come la nostra stessa galassia sia “un formidabile laboratorio per esplorare questi processi in dettaglio e indagare come la materia al suo interno fluisce nello spazio che ci circonda”. Ponti sottolinea anche che tramite le informazione rilevata da XMM Newton tra il 2016 e il 2018, è stato possibile “realizzare la più dettagliata mappa nei raggi X mai realizzata del nucleo della Via Lattea”. Pubblichiamo come di consueto testa integrale della nota ufficiale dell’Inaf – Istituto Nazionale di astrofisica.

Scoperte due “colonne” di gas caldo nel centro della Via Lattea

Scoperte due estese strutture composte da gas caldo che si estendono per alcune centinaia di anni luce dal centro della Via Lattea, la nostra Galassia, fin verso la sua periferia. Gli scienziati pensano che queste strutture stiano trasportando materia ed energia dal cuore della nostra Galassia fino alla base delle bolle di Fermi, gigantesche strutture  costituite da particelle di alta energia situate a nord e a sud del piano galattico, rifornendole di nuovo materiale. A guidare lo studio, pubblicato in un articolo sulla rivista Nature, è stato Gabriele Ponti, ora in forza all’Istituto Nazionale di Astrofisica.

Grazie alle osservazioni del satellite XMM Newton dell’ESA – Agenzia Spaziale Europea, un gruppo di astronomi guidati dal ricercatore italiano Gabriele Ponti ha scoperto due “colonne” di gas caldo che si estendono per alcune centinaia di anni luce a partire dalle regioni centrali della Via Lattea, la nostra Galassia. Il team ha così trovato un vero e proprio fiume di gas che scorre dal centro della Via Lattea, dove risiede un buco nero di grande massa, verso le cosiddette “Fermi bubbles” (o Bolle di Fermi), gigantesche zone che si estendono per migliaia di anni luce a nord e a sud del piano galattico, ricche di particelle molto energetiche, scoperte nel 2010 grazie ai dati raccolti dall’osservatorio spaziale Fermi della Nasa.

“Sappiamo che i flussi di gas e venti di particelle ed energia emessi dalle galassie giocano un ruolo fondamentale per scolpire e alterare la struttura delle galassie stesse nel tempo”, dice Gabriele Ponti, ora in forza all’Istituto Nazionale di Astrofisica – INAF e precedentemente all’Istituto Max Planck per la Fisica Extraterrestre a Garching, in Germania, dove ha coordinato gran parte dello studio pubblicato nell’ultimo numero della rivista Nature. “La nostra Galassia è essa stessa un formidabile laboratorio per esplorare questi processi in dettaglio e indagare come la materia al suo interno fluisce nello spazio che ci circonda. Abbiamo utilizzato i dati raccolti da XMM Newton tra il 2016 e il 2018 per realizzare la più dettagliata mappa nei raggi X mai realizzata del nucleo della Via Lattea” aggiunge Ponti.

Mappa in raggi X della regione centrale della Via Lattea, dove si trova il buco nero supermassiccio denominato Sagittario A*. L’immagine, ottenuta dall’osservatorio spaziale XMM Newton dell’ESA, indica la temperatura del gas che emette raggi X all’interno di questa turbolenta regione: le zone più fredde sono indicate dal colore rosso, le più calde dal verde e blu. Nell’area brillante prossima al centro della ripresa si trova Sagittario A*. Le strutture di colore giallo-arancio che si protendono sia a nord che a sud sono le due colossali “colonne” di gas caldo scoperte dal team di scienziati guidati da Gabriele Ponti.

La mappa elaborata dai ricercatori rivela la presenza di estesi canali di gas ad alta temperatura delle dimensioni di alcune centinaia di anni luce che scorrono perpendicolarmente al piano della Via Lattea, uno in direzione nord e uno in direzione sud. Gli scienziati pensano che queste strutture stiano trasportando materia ed energia dal cuore della nostra Galassia fino alla base delle bolle di Fermi, rifornendole di nuovo materiale.

La scoperta chiarisce in che modo l’attività del nucleo della nostra Galassia, sia presente che passata, è connessa all’esistenza di strutture più grandi attorno ad essa. Il deflusso di gas ed energia individuato potrebbe essere una testimonianza del passato della nostra Galassia, quando l’attività delle sue regioni centrali era molto più diffusa e potente, oppure potrebbe dimostrare che anche le galassie “non attive” – ovvero quelle che ospitano un buco nero supermassiccio relativamente quieto e mostrano una moderata attività di formazione stellare come la Via Lattea – possono comunque produrre enormi flussi di massa ed energia.

In attesa dell’entrata in funzione del nuovo telescopio spaziale nei raggi X dell’ESA Athena – Advanced Telescope for High Energy Astrophysics, il cui lancio è previsto nel 2031, gli scienziati stanno già lavorando a nuove indagini della nostra galassia e di altre vicine con XMM Newton. “C’è ancora molto lavoro che potremo svolgere con XMM Newton: il telescopio spaziale potrebbe scandagliare una regione molto più ampia del nucleo della Via Lattea, permettendoci di mappare le bolle e il gas caldo che circondano la nostra galassia in modo ancora più dettagliato e permetterci finalmente di avere un quadro d’insieme di come tutte queste strutture siano collegate tra loro e alla formazione della Via Lattea, nostra Galassia” ribadisce Ponti. “Certo, non vediamo l’ora dell’entrata in funzione di Athena, che siamo sicuri ci permetterà di compiere un enorme salto in avanti anche in questo settore della ricerca astrofisica”.

La scoperta è pubblicata sull’ultimo numero della rivista Nature nell’articolo An Xray chimney extending hundreds of parsecs above and below the Galactic Centre di G. Ponti, F. Hofmann, E. Churazov, M. R. Morris, F. Haberl, K. Nandra, R. terrier, M. Clavel e A. Goldwurm.