Il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, Sagittarius A* (Sgr A*), sta mostrando un comportamento più dinamico e imprevedibile di quanto osservato finora. Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, un team di ricerca ha ottenuto la vista più dettagliata e prolungata finora sul disco di accrescimento che orbita attorno a Sgr A*.
I risultati dello studio, pubblicato il 18 febbraio 2025, rivelano che il disco di gas e polveri attorno a Sgr A* emette una sequenza continua di brillamenti, apparentemente senza uno schema preciso. Queste variazioni di luminosità si manifestano su scale temporali diverse: dai lampi più brevi, della durata di pochi secondi, fino a eventi più intensi e ricorrenti su base giornaliera. Alcuni fenomeni, invece, si sviluppano nel corso di mesi.
Una continua sequenza di brillamenti attorno a Sagittarius A*
Per condurre lo studio, il team guidato da Farhad Yusef-Zadeh della Northwestern University ha utilizzato lo strumento NIRCam (Near InfraRed Camera) di Webb, osservando Sgr A* per un totale di 48 ore, suddivise in sessioni da 8-10 ore nell’arco di un anno. Gli scienziati si aspettavano di rilevare brillamenti, ma la frequenza e l’intensità dell’attività sono risultate sorprendentemente elevate.
Le osservazioni hanno mostrato un vero e proprio “spettacolo pirotecnico” di brillamenti di varia intensità e durata. Il disco di accrescimento attorno al buco nero genera mediamente cinque o sei grandi brillamenti al giorno, accompagnati da numerosi fenomeni secondari. Questo comportamento suggerisce la presenza di processi energetici altamente variabili e complessi.
Un aspetto particolarmente interessante è che l’attività di Sgr A* non segue un pattern riconoscibile: i brillamenti appaiono in modo casuale, con variazioni continue della luminosità. “Abbiamo osservato una brillantezza che cambia continuamente, con improvvisi aumenti di luminosità seguiti da un ritorno alla normalità” ha spiegato Yusef-Zadeh. “Non siamo riusciti a individuare uno schema preciso, rendendo ogni sessione osservativa una nuova sorpresa”.
I meccanismi alla base dei brillamenti
Gli astrofisici ritengono che dietro a questa intensa attività vi siano almeno due distinti processi fisici.
- I brillamenti più deboli potrebbero essere causati da turbulenze nel disco di accrescimento, in cui variazioni nella densità del plasma comprimono il gas caldo e innescano emissioni di radiazione. Questo fenomeno è simile alle eruzioni solari, ma su scala molto più energetica e in un ambiente estremo come quello di un buco nero.
- I brillamenti più intensi, invece, potrebbero derivare da eventi di riconnessione magnetica, un fenomeno in cui le linee di campo magnetico si rompono e si riconnettono rapidamente, rilasciando grandi quantità di energia. Questo processo accelera le particelle a velocità prossime a quelle della luce, producendo emissioni luminose estremamente brillanti.
Un ulteriore elemento di interesse è emerso grazie alla capacità della NIRCam di osservare simultaneamente due diverse lunghezze d’onda della luce infrarossa (2.1 e 4.8 micron). Confrontando la variazione della luminosità a queste lunghezze d’onda, i ricercatori hanno scoperto un ritardo temporale nei brillamenti: la radiazione emessa a lunghezze d’onda più lunghe raggiunge il picco con un lieve ritardo rispetto a quella a lunghezze d’onda più corte, suggerendo che le particelle perdono energia progressivamente nel tempo.
Per approfondire questi fenomeni, gli scienziati puntano a prolungare le osservazioni di Sagittarius A* fino a 24 ore ininterrotte, così da ridurre il “rumore” nei dati e individuare con maggiore precisione eventuali schemi ripetitivi nei brillamenti. Questo potrebbe fornire nuove chiavi di lettura per comprendere il comportamento dei buchi neri supermassicci e il loro impatto sull’evoluzione delle galassie.
Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, è reperibile qui.
