Il buco nero supermassiccio nella Via Lattea ruota quasi alla massima velocità possibile

I fisici hanno recentemente valutato la velocità di rotazione di Sagittarius A* (Sgr A*), il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, utilizzando l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA. Tuttavia, i risultati hanno rivelato che è vicino al limite massimo specificato per la larghezza di tale oggetto.

Rotazione dei buchi neri: un fenomeno unico

A differenza degli oggetti cosmici solidi come i pianeti e le stelle, i buchi neri non hanno una superficie fisica distinguibile. La loro rotazione è determinata da Momento cinematografico, una proprietà che non ha equivalenti diretti nel contesto degli oggetti ordinari. Questa rotazione piega e torce lo spazio-tempo attorno al buco nero, creando una regione chiamata buco nero Ergosfera. Viene quindi definita come una regione specifica attorno a questi oggetti in cui gli effetti di rotazione sono significativi.

Il fenomeno associato alla rotazione di un buco nero è noto come “frame drag” o “effetto lensing and threading”. In questa regione, l’evoluzione dello spazio-tempo è tale che qualsiasi corpo o particella che entra nell’ergosfera è inevitabilmente attratto dal movimento rotatorio di quel corpo, sia esso materia, luce o qualsiasi altra entità.

Velocità di rotazione Sagittario A*

La velocità massima teorica di un buco nero è strettamente correlata a due fattori principali: La sua crescita nutrizionale e la sua massa. Quando un buco nero assorbe materia dall’ambiente circostante, quella materia aumenta il momento angolare del buco nero, un parametro che misura lo spin. Tuttavia, esiste un limite al momento angolare che un buco nero può raggiungere.

Più specificamente, la crescita di un buco nero è influenzata dalla quantità di materia che può accogliere e dai processi di accrescimento che lo circondano. L’interazione tra il buco nero e il suo ambiente, compresi i dischi di accrescimento costituiti da materia a spirale, può trasferire momento angolare e influenzare la rotazione del buco nero. Ciò significa che anche se il buco nero continua ad assorbire materia, alla fine raggiungerà il suo momento angolare massimo. Il valore della velocità di rotazione è indicato con “a” ed è Può variare da 0 a 1.

Per quanto riguarda il buco nero supermassiccio della nostra galassia (Sgr A*), la cui massa equivale a quella di 4,5 milioni di soli, i ricercatori hanno recentemente stabilito che ruota attorno al proprio asse a una velocità prossima alla massima, con il valore compreso Tra 0,84 e 0,96. Relativamente parlando, quella al centro della galassia M87, la cui ombra è stata fotografata per la prima volta nel 2019, ha la massa di 6,5 miliardi di soli e la velocità di rotazione. Tra 0,89 e 0,91 Nonostante la sua massa impressionante.

Per raggiungere questi risultati, i ricercatori hanno esaminato i raggi X e le onde radio emessi dai flussi di materia attorno all’oggetto utilizzando l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA.

Quali sono le implicazioni astrofisiche?

La scoperta che questo buco nero supermassiccio orbita vicino al massimo ha importanti implicazioni per la nostra comprensione della formazione del buco nero e dei processi astrofisici ad essa associati. Ricordiamo infatti che la velocità di rotazione di questi corpi è legata alla storia del loro approvvigionamento materiale. Queste osservazioni consentono anche di testare e convalidare modelli teorici dell’accrescimento di materia nei buchi neri supermassicci. Ciò aiuta a migliorare la nostra comprensione dei fenomeni astrofisici coinvolti.

Infine, si noti che la rapida rotazione di Sagittarius A* ha effetti sull’ambiente stellare circostante, in particolare attraverso il trascinamento del fotogramma. Comprendere questi effetti può quindi aiutare a spiegare i movimenti e le interazioni delle stelle vicine che si sviluppano attorno a loro.

I dettagli dello studio sono pubblicati sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.