In uno studio senza precedenti, lungo 16 anni, per mezzo dei migliori telescopi dell'ESO,
astronomi hanno prodotto la visione più dettagliata di sempre
dei dintorni del mostro nascosto al centro della nostra Galassia - un buco nero supermassiccio.
La ricerca ha svelato i reconditi segreti di questa regione tumultuosa
mappando le orbite di quasi 30 stelle.
Questo è ESOcast!
Ultime scoperte scientifiche e retroscena dall' ESO, l'European Southern Observatory.
Esplorando le estreme frontiere dell'universo con la nostra guida Dr J, alias Dr Joe Liske.
Salve e benvenuti al secondo episodio dell' ESOcast.
Oggi vi raccontiamo un affascinante storia di scienza.
Un team di astronomi tedeschi, con la loro proverbiale precisione e pazienza,
ha trascorso 16 anni seguendo i movimenti di 28 stelle in orbita attorno al centro della nostra galassia, la Via Lattea.
Da qualche tempo gli astronomi credono,
che al centro della nostra galassia ci sia un buco nero supermassiccio.
I buchi neri sono una conseguenza della Relatività Generale.
Si tratta di oggetti talmente densi, e la cui gravità è così forte, che nemmeno la luce può sfuggirgli.
Le osservazioni che vi mostriamo oggi rappresentano la prova schiacciante,
che i buchi neri non sono solo costrutti teorici, ma che davvero esistono nella realtà.
Questo risultato è davvero una pietra miliare.
Chi osserva sotto un cielo buio, lontano dalle luci della città,
può ammirare lo splendore della Via Lattea, che si inarca come un imponente striscia attraverso il cielo.
“Zoommando” verso il centro della nostra galassia, a circa 25.000 anni-luce di distanza,
si può notare come la Via Lattea sia composta da miriadi di stelle.
Questo è di per sè uno spettacolo impressionante, ma molto è ancora nascosto alla vista dalla polvere interstellare,
e gli astronomi hanno bisogno di osservare ad una diversa lunghezza d'onda, l'Infrarosso, capace di penetrare le nubi di polvere.
Con i grandi telescopi, gli astronomi possono quindi vedere in dettaglio lo sciame di stelle,
che girano attorno al buco nero supermassiccio come la Terra orbita attorno al Sole.
Il Centro Galattico nasconde il più vicino buco nero supermassiccio conosciuto,
che è anche il più grande in termini di diametro angolare nel cielo,
così da renderlo la scelta migliore per un dettagliato studio dei buchi neri.
Quello che questo team ha fatto a più riprese nel corso degli ultimi 16 anni,
è stato riprendere delle immagini della regione centrale della Via Lattea.
Da queste immagini, sono stati poi in grado di tracciare le orbite di 28 stelle.
Queste orbite hanno dimostrato che queste stelle non si stanno muovendo in modo casuale,
ma che sono chiaramente in orbita attorno ad un massiccio oggetto centrale.
E il punto è che questo oggetto centrale è completamente invisibile.
Ora, dai movimenti è anche possibile dedurre la massa dell'oggetto centrale.
Ne è risultato che corrisponde a poco più di quattro milioni di volte la massa del Sole.
Inoltre,
questa enorme massa deve essere concentrata in un volume minuscolo,
e così si è necessariamente portati a concludere che l'oggetto centrale è davvero un buco nero.
La campagna osservativa è iniziata nel 1992 grazie alle osservazioni fatte
con la fotocamera SHARP, attaccata al telescopio ESO di 3,5 metri di diametro, New Technology Telescope (NTT),
presso l'Osservatorio di La Silla, in Cile.
Altre osservazioni sono state successivamente effettuate negli ultimi anni
facendo uso di due strumenti montati all'ESO Very Large Telescope (VLT), di 8.2 metri.
Durante i 16 anni di questa ricerca, i telescopi ESO hanno osservato questa regione di cielo per 50 notti intere.
È la prima volta,
che si è stati in grado di determinare con precisione le orbite di molte di queste stelle centrali.
I dati rivelano anche molte informazioni sulle caratteristiche di queste stelle e come devono essersi formate.
Nel caso di una stella, gli astronomi sono stati anche in grado di seguirla per un'intera orbita!
La stella si è avvicinata al buco nero centrale fino ad un solo giorno-luce.
Cioè solo cinque volte la distanza tra il Sole e Nettuno.
Il professor Reinhard Genzel, del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, in Germania,
è il leader del team che ha fatto la scoperta.
Reinhard, perché è così importante studiare il centro della Via Lattea?
Il centro della Via Lattea è uno dei laboratori più importanti che abbiamo
per studiare con estrema precisione ciò che accade al centro delle galassie,
in modo molto più dettagliato di quello che potremmo mai sperare di fare per tutte le altre galassie.
Siamo cioè in grado di studiare se vi sia un buco nero centrale, ciò che accade nei suoi dintorni e così via,
tutte questioni molto generali che vorremmo esplorare
e che non si possono veramente studiare in così gran dettaglio per gli altri nuclei galattici.
Stefan Gillessen è il primo autore dell'articolo che descrive questo studio.
Quindi Stefan, ci dica, quale è il risultato più importante che avete ottenuto?
Il risultato più importante della nostra ricerca è davvero,
che finalmente abbiamo la prova empirica dell'esistenza di un buco nero massiccio al centro della nostra Via Lattea.
La massa di questo buco nero è di circa quattro milioni di masse solari
e sappiamo la massa con una precisione a livello percentuale.
Si tratta naturalmente di un risultato sorprendente, ma il team non ha intenzione di fermarsi qui.
In passato, hanno usato la nuova tecnica di ottica adattiva
per eliminare gli effetti di distorsione dell'atmosfera.
In futuro, hanno intenzione di fare ancora meglio,
ottenendo immagini a risoluzione ancora più elevata tramite un'altra nuova tecnica chiamata interferometria.
Cioè la possibilità di combinare insieme la luce proveniente da due o più dei VLT Unit Telescopes.
Reinhard, qual è il prossimo passo?
Bhè, onestamente, a questo punto, siamo piuttosto sicuri,
che ci sia un buco nero massiccio al centro della nostra Via Lattea.
La prossima cosa che vogliamo fare è giocare con esso!
Giocare con esso, nel senso che lo vogliamo utilizzare come uno strumento
per verificare se la relatività generale, la teoria di Einstein, è in realtà giusta o sbagliata.
Perbacco! Giocare con un buco nero per mettere alla prova la relatività ...
Questo è davvero favoloso!
A nome di ESOcast, Dr J vi saluta
e vi da un arrivederci alla prossima puntata, per un'altra avventura cosmica.
ESOcast è una produzione ESO - European Southern Observatory. www.eso.org
ESO - European Southern Observatory - è la principale organizzazione intergovernativa per la scienza e la tecnologia astronomica
e progetta, costruisce e gestisce gli osservatori astronomici più avanzati del mondo.