Le immagini più nitide rivelano un oggetto inaspettato vicino al buco nero della Via Lattea

centro via Lattea Posto caotico.

un buco nero gigante Con una massa circa 4 milioni di volte la massa del Sole chiamata Sagittarius A* si annida al centro della galassia, con un ammasso di stelle nella sua orbita. Gli astronomi hanno recentemente preso le immagini più profonde della regione attorno al buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea e hanno scoperto una nuova stella in orbita attorno al gigante Mau.

Utilizzando il Very Large Telescope Telescope dell’Osservatorio europeo meridionale, un team di astronomi è stato in grado di zoomare 20 volte più in profondità che mai al centro della Via Lattea. I ricercatori hanno dettagliato i loro risultati in Due studi Pubblicato sulla rivista Astronomia e Astrofisica.

Utilizzando le misurazioni delle stelle attorno al buco nero supermassiccio, gli astronomi sono stati in grado di misurare la massa del centro della Via Lattea.Collaborazione ESO / GRAVITY

Cosa c’è di nuovo – Le immagini hanno mostrato che il 99,9 percento della massa del centro della Via Lattea è dovuto al buco nero, con solo lo 0,1 percento attribuito a stelle, buchi neri più piccoli, polvere interstellare, gas o materia oscura.

Il team è stato anche in grado di misurare la posizione e la velocità delle quattro stelle, note come S2, S29, S38 e S55, in orbita attorno al buco nero supermassiccio, oltre a scoprire una nuova stella, S300. La stella non era mai stata vista prima perché era relativamente debole rispetto alle altre quattro stelle.

“Vogliamo saperne di più sul buco nero al centro della Via Lattea, Sagittarius A*: quanto è massiccio esattamente? Sta ruotando? Le stelle intorno ad esso si comportano esattamente come ci aspettiamo dalla teoria della relatività generale di Einstein?” Reinhard GenzelDirettore del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) a Garching e autore principale degli studi, ha affermato in affermazione. Il modo migliore per rispondere a queste domande è seguire le stelle in orbite ravvicinate fino al buco nero supermassiccio. E qui stiamo dimostrando che possiamo farlo in modo più accurato che mai”.

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Ecco lo sfondo – Un buco nero è una regione dello spazio la cui attrazione gravitazionale è così forte che nulla può sfuggire alla sua influenza, nemmeno la luce stessa.

I più grandi buchi neri conosciuti si trovano al centro delle galassie e gli scienziati ritengono che la maggior parte delle grandi galassie abbia un buco nero supermassiccio al centro. Sebbene gli astronomi non possano osservare direttamente i buchi neri perché non emettono luce, sanno che i buchi neri esistono a causa dell’effetto che hanno sull’ambiente circostante.

Nel caso di Sagittarius A*, gli astronomi hanno osservato le orbite di S2 e delle sue compagne stellari e hanno scoperto che devono orbitare attorno a un oggetto massiccio che potrebbe essere solo un buco nero. Nel 1974, gli astronomi lo chiamarono ufficialmente Sagittario A* via Lattea buco nero gigante.

Perchè importa – Le ultime osservazioni, effettuate tra marzo e luglio 2021, hanno prodotto le misurazioni più accurate delle stelle mentre orbitano vicino al buco nero.

Gli astronomi hanno ottenuto queste immagini utilizzando una tecnica di apprendimento automatico chiamata teoria del campo, per confrontare una simulazione di come potrebbe apparire la sorgente con le osservazioni del telescopio.Collaborazione ESO / GRAVITY

La stella S29 ha fatto il suo massimo avvicinamento al buco nero alla fine di maggio 2021 a una distanza di 13 miliardi di chilometri, circa 90 volte la distanza tra il Sole e la Terra. La stella viaggiava a 8.740 chilometri al secondo.

Questo rappresenta l’approccio più vicino e veloce di qualsiasi stella al Sagittario A*.

Le stelle orbitano attorno al buco nero nello stesso modo previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein. Einstein predisse che l’approccio più vicino di un oggetto a quello su cui orbita cambia ad ogni giro, e la forma dell’orbita finisce come un fiore.

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Questo effetto è noto come anticipazione di Schwarzschild ed è stato chiaramente notato nelle foto recenti.

Utilizzando le ultime osservazioni, gli astronomi sono stati anche in grado di misurare con precisione la distanza tra la Terra e il buco nero supermassiccio, che dista 27.000 anni luce.

Cosa poi – La collaborazione Event Horizon Telescope è al lavoro per provarla Sagittario A*, sperando di dettagliare i suoi immediati dintorni e scoprire i suoi meccanismi interni. Questo, insieme a ricerche come nuovi documenti, ci aiuterà a capire le forze che non solo le nostre galassie, ma altre in tutto l’universo.

Riepilogo – Le stelle in orbita attorno alla radiosorgente compressa Sgr A* nel centro galattico agiscono come minuscole sonde del campo gravitazionale attorno al buco nero supermassiccio più vicino. Oltre all’astrometria assistita dall’ottica adattiva (usando NACO/VLT) e all’analisi spettroscopica (usando SINFONI/VLT, NIRC2/Keck e GNIRS/Gemini) per tre decenni, abbiamo avuto una misurazione astronomica di 30-100 μg dal 2017 utilizzando un interferometro del telescopio quadrupolo Il complesso di fasci GRAVITY/VLTI, in grado di raggiungere una sensibilità di mK = 20 quando si uniscono i dati di una notte. Presentiamo il rilevamento simultaneo di più stelle entro il limite di diffrazione di un singolo telescopio, illustrando l’intensità dell’interferometria di campo. Nuovi dati per le stelle S2, S29, S38 e S55 producono accelerazioni significative tra marzo e luglio 2021, poiché queste stelle passano i loro punti orbitali tra il 2018 e il 2023. Ciò consente una determinazione ad alta risoluzione del potenziale gravitazionale attorno a Sgr A*. I nostri dati sono in ottimo accordo con le orbite della relatività generale attorno a un singolo punto centrale di massa, M• = 4,30 × 106 M, con una precisione di circa ±0,25%. Miglioriamo la rilevanza della nostra scoperta dell’iniziativa Schwarzschild nell’orbita S2 a 7σ. Assumendo profili di densità ragionevoli, la componente di massa estesa all’interno dell’apocentro dovrebbe essere S2 (≈ 0,2300 o 2,4 × 104RS). 3000 m (1σ), o. 0,1% di m•. Quando si aggiungono risoluzioni di massa chiuse da 13 stelle in orbita attorno a Sgr A* con un raggio maggiore, il raggio interno in corrispondenza del quale appare la massa extra oltre Sgr A* temporaneamente è r 2,5 00 ≥ 10 × S2 centro. Questo è in perfetta armonia con la distribuzione della massa stellare (compresi i buchi neri di massa stellare) ottenuta dalla funzione di luminosità risolta nello spazio.

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Giustina Rizzo

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