Nel cuore della Via Lattea c’è parecchia confusione. Stelle, gas, polveri, campi magnetici e sorgenti di raggi X si accalcano in una manciata d’anni luce e, visti dalla Terra, finiscono spesso uno davanti all’altro. Cercare di capire da dove arrivi ogni segnale è un po’ come tentare di seguire una sola conversazione in una stanza piena di gente.
È il problema che da tempo accompagna lo studio di Sagittarius A East, il resto di una supernova esplosa nelle immediate vicinanze di Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. Nei raggi X, all’emissione di Sagittarius A East si sovrappongono quella del plasma caldo prodotto dai venti di stelle massicce attorno al buco nero e il bagliore diffuso di molte sorgenti più deboli. Ora un gruppo di ricerca guidato da Mayura Balakrishnan del Trottier Space Institute della McGill University è riuscito a distinguere queste diverse componenti, ottenendo per la prima volta mappe in banda X di Sagittarius A East separate dalle altre emissioni della regione. Il risultato, pubblicato su The Astrophysical Journal, nasce dall’analisi di oltre vent’anni di osservazioni del telescopio spaziale Chandra della Nasa.
Il centro della Via Lattea osservato ai raggi X e ad altre lunghezze d’onda. Sagittarius A East, il resto di supernova protagonista dello studio, è indicato nell’immagine insieme al buco nero Sgr A*. Crediti: X-ray: Nasa/Cxc/McGill Univ./M. Balakrishnan et al.; Radio: Nsf/Nrao/Vla; Sub-mm: Eao/James Clerk Maxwell Telescope; elaborazione immagine: Nasa/Cxc/Sao/P. Edmonds, N. Wolk
Gli autori del lavoro hanno utilizzato una tecnica chiamata Poissonian Generalized Morphological Component Analysis, o pGmca, che distingue emissioni sovrapposte sfruttandone le differenze nella forma e nello spettro. Applicata al centro galattico, ha permesso di distinguere tre contributi principali: Sagittarius A East, il plasma legato ai venti stellari attorno a Sagittarius A* e l’emissione X diffusa del centro della galassia.
Il profilo di Sagittarius A East diventa così molto più chiaro: al centro compare una zona compatta ricca di ferro, mentre zolfo, argon e calcio si distribuiscono più all’esterno. È una configurazione tipica dei cosiddetti resti di supernova a morfologia mista: un guscio brillante nelle onde radio e un interno che emette soprattutto raggi X. Guardare Sagittarius A East con meno interferenze permette anche di osservare meglio ciò che accade ai suoi confini: il resto di supernova non si sta espandendo nel vuoto, ma incontra un ambiente denso e irregolare, ricco di gas molecolare. Confrontando i dati X con osservazioni a diverse lunghezze d’onda, il gruppo ha individuato zone in cui il plasma caldo sembra premere contro questo materiale, compresso e riscaldato dall’onda d’urto della supernova.
La nuova analisi restituisce anche valori diversi per alcune proprietà del plasma, che mostra una maggiore concentrazione di elettroni e un’età di ionizzazione più bassa rispetto a molte stime precedenti. Non si tratta però dell’età del resto di supernova: questo parametro combina il tempo trascorso dallo shock con la densità del plasma. Un valore più basso indica che il gas è più lontano dall’equilibrio di ionizzazione di quanto si pensasse e, insieme ai segni di compressione osservati ai confini del resto, suggerisce che parte del plasma sia stata riscaldata e compressa relativamente di recente dall’interazione con l’ambiente circostante. L’età vera e propria di Sagittarius A East rimane invece difficile da stabilire: le stime prodotte sono infatti molto diverse tra loro, anche se il resto viene generalmente considerato dell’ordine di diecimila anni.
Una storia che era già lì, negli archivi di Chandra. Solo che, in mezzo a tutto quel rumore, era difficile sentirla.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Isolating Sgr A East: The First Uncontaminated X-Ray Maps of a Galactic Center Supernova Remnant”, di Mayura Balakrishnan et al.