Coelum Astronomia 233 - 2019 - Page 90

La massa di Sgr A*

Uno dei primi studi relativi alla massa di Sagittarius A* risale al 2002, quando il team guidato da Rainer Schödel (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) riportò su Nature i risultati di un paziente lavoro di osservazione durato una decina d’anni, proprio attorno all’orbita percorsa dalla stella S2, intorno a Sgr A*. Si trattò di una ricerca di notevole importanza perché permise, grazie alle leggi della gravitazione, di determinare la massa che governava quel moto. Schödel trovò un valore di 2,6 milioni di masse solari confinate entro una sfera di 120 UA di raggio (1 UA, Unità Astronomica, è pari alla distanza tra la Terra e il Sole, cioè circa 150 milioni di km). Questa stima venne poi portata a 3,7 milioni di masse solari nel 2003 da ulteriori ricerche che limitarono anche la sfera a un raggio di appena 45 UA. A parte l’incertezza sulle misurazioni, il profilo che ne derivava era quello di un oggetto di grandissima massa confinato in una regione di estensione limitata, sicuramente compatibile con quello di un buco nero circondato dal suo disco di accrescimento.

Studi successivi, come quelli condotti da Andrea Ghez (UCLA), basati sempre sulla ricostruzione del moto orbitale della stella S2, hanno suggerito che la massa del buco nero dovesse essere di 4,1 ±0,6 milioni di masse solari, con una distanza dal Sole di 26.100 ±2.000 anni luce. Ipotizzando che il buco nero sia in quiete e cioè che non vi sia nessun altro oggetto massiccio nelle sue vicinanze capace di influenzarlo gravitazionalmente (l'ipotesi attualmente più verosimile), i valori vanno ritoccati verso l’alto: 4,5 ±0,4 milioni di masse solari e 27.400 ±1.300 anni luce di distanza. Un altro studio del 2009 pubblicato su The Astrophysical Journal condotto dall'équipe di Stefan Gillessen (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) ha portato il valore stimato della massa a 4,31 milioni di masse solari, confinata in una sfera del diametro di 44 milioni di chilometri.

Anche i dati derivanti dall'osservazione degli hot spot di plasma compiuta da Gravity a metà del 2018 e del loro moto orbitale sul disco di accrescimento di Sgr A* sono risultati compatibili (con un margine di errore del 30%) con l’accelerazione gravitazionale impressa da un oggetto denso di poco più di 4 milioni di masse solari.

Una mappa magnetica

Un articolo del febbraio 2018 pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ha gettato nuova luce sul buco nero centrale, grazie alla realizzazione di una mappa ad alta risoluzione, tracciata con la camera a infrarossi CanariCam del Gran Telescopio Canarias (10,4 metri), situata sull'isola di La Palma (Spagna), che mette in evidenza le linee del campo magnetico presenti all'interno dei gas e della polvere che turbinano attorno a Sgr A*. Il team, guidato da Patrick Roche del Dipartimento di Fisica dell'Università di Oxford (UK), è stato in grado di creare questa mappa, la prima del suo genere, osservando la luce infrarossa polarizzata emessa dai caldissimi granelli di polvere allineati secondo le linee del campo magnetico, fino a circa un anno luce attorno a Sgr A*. Poiché la luce infrarossa filtra indisturbata attraverso la polvere che blocca la luce tra la Terra e il centro della Via Lattea, gli astronomi sono stati in grado di osservare chiaramente l'area attorno al Sgr A* e la mappa che ne deriva permette di evidenziare il tragitto del materiale attorno al buco nero. La mappa non si esaurisce solo in una meravigliosa immagine ma fornisce anche informazioni fondamentali sulla relazione esistente tra le stelle più luminose di quell'area e i filamenti di gas e polvere che si estendono tra di loro, nonostante la presenza di intensi venti stellari incredibilmente potenti. I ricercatori credono che questi filamenti

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