Gli astronomi hanno catturato le immagini più profonde e nitide di sempre del centro della Via Lattea, consentendo agli scienziati di stimare la massa del buco nero gigante nel cuore della nostra galassia con una precisione senza pari.
Le osservazioni della Via Lattea, effettuate con il Very Large Telescope Interferometer (VLTI) presso l'European Southern Observatory (ESO) in Cile, hanno anche rivelato una stella precedentemente sconosciuta in orbita vicino al misterioso buco nero centrale della nostra galassia, chiamata Sagittarius A*.
Il Very Large Telescope è uno degli osservatori spaziali ottici più avanzati al mondo. Composto da quattro telescopi principali, ciascuno di 8,2 metri, e quattro telescopi ausiliari, di 1,8 m di diametro, l'osservatorio può rilevare oggetti stellari quattro miliardi di volte più deboli di quelli che possono essere visti ad occhio nudo.
Una tecnica chiamata interferometria consente agli astronomi di combinare la luce proveniente dai quattro telescopi principali in un'unica immagine. Gli astronomi hanno usato l'interferometria per anni, ma la sua ultima iterazione fornisce un miglioramento sbalorditivo di 20 volte in termini di nitidezza e dettagli rispetto alle immagini ottenute dai singoli telescopi.
JuliaStadler è la ricercatrice post-dottorato, presso il Max Planck Institute for Astrophysics di Garching, in Germania, che ha guidato la campagna di imaging. "Siamo sbalorditi dalla quantità di dettagli, dall'azione e dal numero di stelle che rivelano intorno al buco nero". Poiché il buco nero nel centro della Via Lattea non emette luce, non può essere osservato direttamente. Gli astronomi possono conoscere le sue proprietà solo studiando i moti delle stelle nelle sue vicinanze.
"Seguire le stelle su orbite ravvicinate attorno a Sagittarius A * ci consente di sondare con precisione il campo gravitazionale attorno al buco nero massiccio più vicino alla Terra, di testare la relatività generale e di determinare le proprietà del buco nero" ha dichiarato Reinhard Genzel, direttore del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics e destinatario del Premio Nobel per la Fisica 2020 per la sua decennale ricerca su Sagittarius A *. Genzel è anche co-autore del nuovo studio.
Le misurazioni, condotte tra marzo e luglio 2021, hanno rivelato che Sagittarius A* ha una massa di 4,3 milioni di soli e si trova a una distanza di 27.000 anni luce dalla Terra. Entrambe queste cifre sono le stime più precise fino ad oggi. Durante la campagna, gli astronomi hanno osservato la stella S29, la stella conosciuta più vicina a Sagittarius A*, zoomando dal buco nero ad una distanza di appena 13 miliardi di chilometri. Questa è solo circa 90 volte la distanza dalla Terra dal sole. Durante questo passaggio ravvicinato, la stella ha viaggiato a una velocità record di 8.740 chilometri al secondo.
Ma le osservazioni hanno anche scoperto una stella completamente nuova in questa densa regione vicino al cuore della galassia. Chiamata S300, la scoperta della stella è uno sviluppo promettente per ulteriori ricerche su questa intrigante parte del sistema galattico.
La ricerca fa parte di un progetto internazionale chiamato GRAVITY, che sta sviluppando nuove tecniche per analizzare le immagini del centro galattico della Via Lattea con l'obiettivo di mappare l'ambiente circostante Sagittarius A* col maggior dettaglio possibile. Gli astronomi sperano che in futuro saranno in grado di rilevare stelle molto più deboli di S29 e S300 e orbitare ancora più vicino al buco nero. Le orbite di queste stelle vicine possono rivelare informazioni sulla rotazione del buco nero. Gli astronomi sperano di fare grandi passi avanti dopo il completamento dell'Extremely Large Telescope dell'ESO, che diventerà il più grande osservatorio spaziale ottico del mondo quando sarà online intorno al 2025.