Domenico Ascione
Un buco nero si trova proprio al centro della nostra galassia, ma non sembrerebbe essere un pericolo per noi
I buchi neri da sempre attirano la curiosità degli scienziati. Misteriosi concentrati di materia che divorano tutto ciò che li circonda. Cosa succede al loro interno? Gli atomi si disintegrano e scompaiono o vengono trasportati in chissà quale altra realtà?
Oggi siamo sempre più consapevoli di questi corpi celesti, al punto che siamo riusciti persino a fotografarne uno. Si trova proprio al centro della nostra galassia, la Via Lattea. Ma allora perché non ha divorato tutto, compreso il nostro piccolo pianeta?
Un buco nero tranquillo
Probabilmente non è realistico definire “tranquillo” un buco nero supermassiccio. Ma, per quanto riguarda questi oggetti, quello al centro della nostra galassia è piuttosto tranquillo. Certo, emette abbastanza energia da permetterci di fotografarlo e di tanto in tanto diventa un po’ più attivo quando fa a pezzi qualcosa nelle vicinanze.
È possibile che in passato sia stato più attivo, ma la luce degli eventi precedenti è passata sulla Terra prima che avessimo a disposizione osservatori in grado di vederla. Ora, però, gli scienziati suggeriscono di aver visto echi di luce che potrebbero essere associati a un’esplosione di Sgr A* avvenuta circa 200 anni fa.
Echi di luce
Gli echi acustici sono semplicemente il prodotto di onde sonore riflesse da una superficie. Anche la luce viaggia come un’onda e può riflettersi sugli oggetti. L’idea di base degli echi luminosi è quindi un’estrapolazione piuttosto semplice di queste idee. Possono sembrare controintuitivi perché, a differenza degli echi sonori, nella vita normale non si verificano mai echi di luce: la luce viaggia così velocemente che qualsiasi eco proveniente dal mondo circostante arriva nello stesso momento della luce stessa. Tutto diventa indistinguibile.
Non è così a distanze astronomiche. Qui la luce può impiegare decenni per attraversare le distanze tra una sorgente e un oggetto riflettente, permettendoci di dare uno sguardo al passato. La sfida è che, in molti casi, gli oggetti che potrebbero riflettere la luce da un’altra parte spesso producono luce propria. Occorre quindi un modo per distinguere la luce riflessa da altre fonti.
Sgr A* è circondato da una serie di nubi di materiale che emettono luce e sono una potenziale fonte di riflessione. Ma le due sorgenti dovrebbero essere diverse nella loro polarizzazione. E si dà il caso che abbiamo in orbita uno strumento, l’Imaging X-ray Polarimetry Explorer, che è in grado di capire la polarizzazione dei fotoni a raggi X. I ricercatori hanno combinato questo strumento con le immagini scattate dal Chandra X-ray Observatory, che ha fornito immagini ad alta risoluzione di tutto il materiale incandescente in prossimità del nucleo della nostra galassia.
Quando è stato pericoloso?
I dati risultanti erano un mix di sorgenti costanti – lo sfondo dei raggi X, più le emissioni delle nubi di materiale stesse – più i riflessi di qualsiasi luce prodotta dalla vicina Sgr A*, che potevano variare nel tempo. Gli astronomi hanno quindi costruito un modello che tenesse conto di tutto questo, comprese le osservazioni multiple nel tempo e le informazioni sulla polarizzazione.
Il risultato netto del modello è un angolo di polarizzazione coerente con una delle sorgenti di raggi X riflessa da una sorgente a Sgr A* (ci si aspetterebbe che Sgr A* produca un angolo di -42 gradi, mentre il modello prevede che la sorgente sia tra -37 e -59 gradi). (Ci si aspetterebbe che Sgr A* produca un angolo di -42 gradi, mentre il modello prevede che la sorgente sia compresa tra -37 e -59 gradi). Inoltre, ha fornito informazioni sulla tempistica del brillamento riflesso, indicando che era coerente con un evento avvenuto 30 o 200 anni fa.
Ma, come sottolineano i ricercatori, avevamo osservatori che avrebbero individuato qualcosa se fosse accaduto 30 anni fa. Per questo motivo, i ricercatori propendono per i 200 anni come data probabile.
A digiuno
È probabile che il brillamento sia stato breve, in termini astronomici. Basandosi sui limiti della quantità di materiale che avrebbe potuto affluire in Sgr A, i ricercatori calcolano che un evento a bassa luminosità potrebbe potenzialmente produrre questi echi luminosi nell’arco di uno o due anni. Se il materiale in ingresso era prossimo alla quantità massima, allora Sgr A avrebbe potuto produrre energia sufficiente in poche ore.
Questo tipo di comportamento è coerente con il funzionamento dei buchi neri. La loro luminosità – tecnicamente la luminosità determinata dall’energia che impartiscono al materiale immediatamente vicino – dipende in larga misura dalla quantità di materiale che stanno ingerendo in quel momento. Se il buco nero della Via Lattea è attualmente silenzioso, è semplicemente perché al momento non c’è nulla da mangiare. Ma non c’è motivo di pensare che sia sempre stato così.