NUOVE ANALISI DEL COMPLESSO CUORE DELLA GALASSIA

Misteriosi filamenti al centro della Via Lattea

Sono lunghi fino 150 anni luce, stanno in coppia o in gruppo a distanza regolare come le corde di un’arpa. Sono mille misteriosi filamenti che affollano il cuore della nostra galassia. Scoperti negli anni Ottanta, un nuovo studio statistico pubblicato su The Astrophysical Journal Letters cerca di svelare la loro enigmatica natura

     11/02/2022
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Il mosaico di immagini radio del centro della Via Lattea. Lo sfondo è stato rimosso per isolare i filamenti magnetici dalle strutture circostanti (cliccare per ingrandire). Crediti: Farhad Yusef-Zadeh/Northwestern University

Sono stati scoperti quasi mille misteriosi filamenti al centro della Via Lattea: si estendono fino a 150 anni luce, si trovano in coppie oppure in gruppo e spesso sono equidistanti l’uno dall’altro come le corde di un’arpa, a una distanza simile a quella fra la Terra e il Sole.

Già vi abbiamo raccontato delle nuove immagini della regione centrale della galassia prodotte dal radiotelescopio MeerKat, e la settimana scorsa sono arrivate delle novità. Farhad Yusef-Zadeh – professore di fisica e astronomia al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern University (Usa) e membro del Ciera, il Centro per le esplorazioni e la ricerca interdisciplinare in astrofisica – e il suo team hanno pubblicato su The Astrophysical Journal Letters i risultati del loro ultimo lavoro su queste enigmatiche strutture unidimensionali.

Questi filamenti erano stati scoperti per la prima volta negli anni Ottanta da Yusef-Zadeh con osservazioni alle lunghezze d’onda radio. Da qual momento la loro natura è un mistero irrisolto. Nel corso degli anni sono stati pubblicati diversi studi, che principalmente si concentravano sui singoli filamenti. Una nuova immagine ha mostrato dieci volte più filamenti rispetto a quanti ne conoscevamo in precedenza e questo ha permesso al team di Yusef-Zadeh di effettuare per la prima volta un’analisi statistica di un’ampia popolazione di queste strutture.

«Per la prima volta siamo stati in grado di studiare le caratteristiche statistiche dei filamenti. Grazie a ciò, possiamo saperne di più sulle proprietà di queste sorgenti insolite», dice Yusef-Zahed. «Per esempio, se arrivassi sulla Terra da un altro pianeta e incontrassi una persona molto alta, potrei concludere che tutte le persone sono alte. Ma se avessi la possibilità di osservare una popolazione di persone e fare degli studi statistici, a quel punto potrei trovare la corretta altezza media. Questo è esattamente quello che stiamo facendo con i filamenti».

Per costruire un’immagine chiara con dettagli senza precedenti, gli astronomi e le astronome hanno mappato il cielo e analizzato i dati dell’Osservatorio di radioastronomia sudafricano (Sarao) per tre anni. Grazie al radiotelescopio MeerKat, operativo dal 2018, il team ha raccolto un mosaico di venti osservazioni separate di diverse sezioni del cielo verso il centro della Via Lattea, a 25mila anni luce dalla Terra. Il team di Yusef-Zadeh ha isolato i filamenti rispetto alle strutture circostanti rimuovendo lo sfondo dell’immagine principale, per poterli osservare con maggiore precisione.

Il radiotelescopio MeerKat era originariamente conosciuto come il Karoo Array Telescope (Kat). Quando il governo sudafricano ha aumentato il budget per ampliare lo strumento, passando da venti a sessantaquattro antenne, è stato ribattezzato MeerKat, cioè “più di Kat”. Meerkat è anche il nome inglese del suricato, un piccolo mammifero molto amato che vive proprio nella regione del Karoo dove si trova il radiotelescopio.

Il radiotelescopio MeerKat in Sudafrica. Crediti: South African Radio Astronomy Observatory (Sarao)

Yusef-Zadeh e il suo team si sono concentrati sui campi magnetici dei filamenti e sul ruolo dei raggi cosmici. Le variazioni nella radiazione emessa dai filamenti fa pensare che siano legati all’attività passata del buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. Tuttavia, i filamenti potrebbero anche essere legati a enormi bolle che emettono nel radio scoperte dalla squadra di Yusef-Zadeh nel 2019. Era già noto che i filamenti sono magnetizzati e adesso, grazie allo studio di Yusef-Zadeh, sappiamo anche che i campi magnetici sono amplificati lungo i filamenti, caratteristica comune a tutti i fili.

Fra i misteri irrisolti, Yusef-Zadeh è particolarmente interessato alla struttura dei filamenti e a loro eventuali evoluzioni. Infatti, il suo team ancora non sa se si muovono, se cambiano nel tempo e non è chiaro cosa fa accelerare gli elettroni a velocità prossime a quelle della luce. Un resoconto più dettagliato delle proprietà geometriche dei filamenti, come lunghezza e curvatura, arriverà in un nuovo articolo su cui sta lavorando il team di Yusef-Zadeh.

«Siamo certamente un passo più vicini ad una comprensione più completa», ha detto Yusef-Zadeh, «ma la scienza è fatta da una serie di progressi su diversi livelli. Speriamo di andare a fondo nella questione, ma sono necessarie ulteriori osservazioni e analisi teoriche. Una piena comprensione di oggetti complessi richiede tempo».

Per saperne di più: