Una nuova ricerca cinese ha evidenziato che c’è qualche tipo di meccanismo a noi ancora sconosciuto che tiene fuori i raggi cosmici dal centro della nostra galassia. Il centro galattico è una zona misteriosa. Abbiamo un’idea approssimativa di cosa c’è dentro, ma è così densa di polvere che non possiamo studiarla in una gamma di lunghezze d’onda, dai raggi X fino alla luce visibile. Questo ha posto alcune limitazioni su ciò che possiamo e non possiamo vedere. Gli astronomi si aspettano che il centro galattico sia un’importante fonte di raggi cosmici, protoni e nuclei che sono stati spogliati di elettroni e accelerati a velocità relativistiche da potenti campi magnetici. Ci sono un certo numero di oggetti nel centro galattico che potrebbero fungere da acceleratori di raggi cosmici: resti di supernova, nebulose, pulsar e il buco supermassiccio nel cuore della Via Lattea, Sagittarius A.

Secondo i dati di osservazione e alcuni modelli, la distribuzione dei raggi cosmici in tutta la Via Lattea dovrebbe essere regolare e più o meno stabile. I raggi cosmici emergono dagli acceleratori e si propagano nel campo magnetico galattico, dove sono probabilmente rallentati e riaccelerati per provocare quello che gli astronomi chiamano un mare di raggi cosmici. Per studiare come i raggi cosmici vengono accelerati e trasportati, è necessaria una sorgente di nuovi raggi cosmici.

Guidati dall’astronomo Xiaoyuan Huang dell’Accademia cinese delle scienze, un team di ricercatori ha esaminato la radiazione gamma nella nube molecolare centrale della Via Lattea utilizzando i dati del telescopio Fermi Large Area, sperando di trovare queste fonti di raggi cosmici. Hanno trovato raggi gamma che suggeriscono, come previsto, che il centro galattico è un acceleratore di particelle ad alta energia, o almeno, qualcosa nella regione lo è. Ma hanno trovato anche altro di veramente sorprendente.

Secondo i calcoli del team, la densità dei raggi cosmici nella nube molecolare centrale è inferiore alla densità del mare dei raggi cosmici. Ciò suggerisce la presenza di una sorta di barriera che impedisce ai raggi cosmici di penetrare nella nube molecolare centrale. In cosa consista esattamente questa barriera non si è certi, ma ci sono diverse possibilità interessanti.

Il collasso delle parti più dense della nuvola può provocare la compressione dei campi magnetici che potrebbero fungere da barriera per i raggi cosmici. Altra ipotesi è che a bloccare i raggi cosmici sia la turbolenza magnetoidrodinamica. Qui nel Sistema Solare i raggi cosmici sono modulati dal vento solare. È possibile che, nel centro galattico, il vento galattico svolga un ruolo simile. Il team ha calcolato la densità dei raggi cosmici in presenza di un vento galattico e ha restituito un risultato simile alla loro analisi dei dati sui raggi gamma. Inoltre, una modellazione tridimensionale più dettagliata del centro galattico potrebbe aiutare a far luce in futuro sull’origine e sul trasporto dei raggi cosmici nella Via Lattea.