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XMM-Newton fa luce sulla massa mancante

XMM-Newton fa luce sulla massa mancante
Copyright: Mark A. Garlick/CfA

La scoperta di una bolla gigante di gas al centro della Via Lattea, grazie ai dati del telescopio spaziale europeo XMM-Newton, dimostra che sei milioni di anni fa il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia era molto attivo e fa luce sul problema della cosiddetta "materia mancante".

Un'analisi approfondita delle osservazioni di XMM-Newton ha mostrato che c'è una grande quantità di materia barionica (cioà di materia ordinaria) sparsa per la Via Lattea, in forma di gas ad una temperatura di un milione di gradi. Questa bolla si estende fino ad una distanza di 200.000 - 650.000 anni luce.

In base alle nostre conoscenze, si ritiene che la Via Lattea sia costituita da una quantità di materia pari a circa 1 o 2 mila miliardi di volte quella del Sole. L'ottanta percento di essa è oscura, il restante (150 – 300 miliardi di masse solari) è normale. Di questa ne vediamo solo una parte pari a circa 65 miliardi di masse solari.

Fabrizio Nicastro dell’INAF ed i suoi colleghi hanno cercato i barioni mancanti per più di 15 anni. Ora, la loro ultima scoperta conferma che nella galassia c'è abbastanza gas caldo per pareggiare i conti.
Questo è rimasto nascosto a lungo perché non emette luce visibile, tuttavia assorbe la radiazione di fondo permettendo di misurare le emissioni in raggi X, campo di azione di XMM-Newton. Ma questa non è stata l'unica sorpresa.
"Secondo la semplice fisica gravitazionale, ci si aspettava che la densità del gas diminuisse dal centro verso l'esterno", ha spiegato Nicastro. Ma "ho trascorso tre mesi cercando di abbinare i dati a questo modello senza riuscirci". Muovendo il picco di densità più in là rispetto al centro galattico, ad una distanza di circa 20.000 anni luce, la simulazione funzionava invece decisamente meglio.
"E' stato inaspettato e molto eccitante allo stesso tempo", ha continuato Nicastro. "Qualcosa aveva spinto il gas verso l'esterno dal centro della galassia, creando una bolla gigante".

Responsabile sarebbe il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, oggi piuttosto tranquillo ma probabilmente molto più vorace sei milioni di anni fa.
La sua attività avrebbe generato il gas, attraversato poi da un'onda d'urto che lo avrebbe decentrato di 20 000 anni luce, creando la bolla osservata da XMM-Newton.

I prossimi telescopi a raggi X potranno approfondire l'argomento, come Athena che verrà lanciato nel 2028.

Lo studio è in via di pubblicazione sulla rivista Astrophysical Journal.

A Distant Echo of Milky Way Central Activity closes the Galaxy's Baryon Census [abstract]

We report on the presence of large amounts of million-degree gas in the Milky Way's interstellar and circum-galactic medium. This gas (1) permeates both the Galactic plane and the halo, (2) extends to distances larger than 60-200 kpc from the center, and (3) its mass is sufficient to close the Galaxy's baryon census.
Moreover, we show that a vast, ∼6 kpc radius, spherically-symmetric central region of the Milky Way above and below the 0.16 kpc thick plane, has either been emptied of hot gas or the density of this gas within the cavity has a peculiar profile, increasing from the center up to a radius of ∼6 kpc, and then decreasing with a typical halo density profile. This, and several other converging pieces of evidence, suggest that the current surface of the cavity, at 6 kpc from the Galaxy's center, traces the distant echo of a period of strong nuclear activity of our super-massive black-hole, occurred about 6 Myrs ago.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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