È stato trovato il colpevole della frattura dell'osso più denso al centro della nostra galassia.

Il centro della nostra galassia, la Via Lattea, è un luogo brulicante di stelle e dominato da un buco nero supermassiccio, Sagittarius A* . E proprio lì, in mezzo ai potenti campi magnetici che regolano la produzione stellare, gli astronomi osservano da anni strutture enormi e allungate, simili a "ossa" cosmiche. Si tratta di lunghi filamenti di gas, noti per il loro ruolo cruciale nella formazione stellare.

Ma queste non sono semplici curiosità cosmiche. Al contrario, le "ossa" svolgono un ruolo attivo nelle dinamiche galattiche. Esse agiscono, infatti, come ponti che collegano i bracci a spirale della Via Lattea , dove la densità del gas è maggiore, con le regioni in cui è in corso la formazione stellare. Inoltre, le loro proprietà cinematiche, ovvero il modo in cui si muovono, sono simili a quelle delle nubi molecolari in generale, il che le rende oggetti di studio particolarmente preziosi per gli astronomi.

Per comprendere meglio l'importanza di questa scoperta, possiamo immaginare la galassia come una vasta metropoli i cui rami principali sono i bracci a spirale. Lungo di esse, e talvolta collegandole, si trovano gigantesche nubi molecolari, le culle in cui nascono le stelle . E all'interno di queste nubi si trovano regioni ancora più dense e filamentose, le suddette "ossa", che sono le strutture più dense associate ai bracci a spirale, di cui finora ne sono state identificate circa venti.

Ora, una di queste ossa in particolare, soprannominata "Serpente del Centro Galattico" per la sua forma, ha catturato l'attenzione degli scienziati. Questa enorme struttura allungata, che si estende per 230 anni luce di diametro, ha una caratteristica sconcertante: sembra essere "fratturata" in due punti diversi.

Dopo aver analizzato i dati recenti ottenuti dall'osservatorio a raggi X Chandra della NASA e da vari radiotelescopi, un team di ricercatori ha appena proposto una sorprendente spiegazione per queste "fratture". La loro ricerca, pubblicata di recente su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , suggerisce che il colpevole di questa deformazione cosmica potrebbe essere una collisione ad alta velocità con una pulsar, una stella di neutroni fortemente magnetizzata.

Il Serpente del Centro Galattico (noto anche come G359.13) è notevole per la sua lunghezza e la sua luminosità nelle onde radio. Ma ciò che lo differenzia davvero dagli altri filamenti sono le due "gobbe" o "fratture" che presenta in due punti diversi. Queste deformazioni, molto significative nella loro struttura lineare magnetizzata, che normalmente si estende perpendicolarmente al piano galattico, hanno lasciato perplessi gli astronomi per anni.

"Il Serpente", scrivono gli autori nel loro studio, "è un notevole filamento radio al centro della galassia, con una morfologia caratterizzata da due interruzioni lungo la sua lunghezza. Le interruzioni maggiore e minore si trovano dove il filamento è più distorto e meno assomiglia a una struttura lineare magnetizzata perpendicolare al piano galattico.

Per svelare il mistero, i ricercatori hanno analizzato meticolosamente i dati radio e a raggi X del Serpente Cosmico. E proprio nel punto di una delle "fratture", hanno identificato una sorgente luminosa sia di raggi X che di onde radio. Dopo un'analisi approfondita delle sue proprietà, sono giunti alla sorprendente conclusione che il colpevole della deformazione è molto probabilmente una pulsar in rapido movimento.

Una pulsar è una stella di neutroni in rapida rotazione che emette fasci di radiazioni elettromagnetiche dai suoi poli magnetici. Queste stelle incredibilmente dense sono il risultato del collasso gravitazionale di stelle massicce alla fine della loro vita, in eventi noti come supernovae. Ma solo le stelle più massicce lasciano dietro di sé un buco nero quando esplodono come supernovae. Quando non sono abbastanza grandi, il che accade spesso, la gravità non è sufficiente a far collassare l'intera stella e comprimerla in un singolo punto, ma è sufficiente a far sì che la sua massa venga "schiacciata" in una sfera molto più piccola e straordinariamente compatta, una stella di neutroni. Alcuni di essi, spinti dalle esplosioni stesse, cominciano a girare rapidamente su se stessi e vengono lanciati nello spazio a velocità prodigiose. Sono ciò che conosciamo come pulsar.

I calcoli dei ricercatori suggeriscono che questa pulsar intrusa abbia impattato sul filamento Serpent a una velocità relativa sorprendente, stimata tra 1,6 e 3,2 milioni di chilometri orari. Questa collisione cosmica ha probabilmente disturbato il campo magnetico interno dell'osso galattico, che a sua volta ha distorto il segnale radio da esso emesso. Inoltre, l'interazione avrebbe accelerato gli elettroni e le loro antiparticelle di antimateria, i positroni, a energie estremamente elevate, rendendoli un'ulteriore fonte dei segnali osservati.

"La luminosità radio e lo spettro ripido della sorgente compatta sono compatibili con una pulsar", scrivono i ricercatori. Mostriamo anche un appiattimento dello spettro e un aumento dell'emissività del sincrotrone lontano dalla posizione della frattura principale lungo lo Snake, suggerendo l'iniezione di particelle relativistiche.

L'emissione di sincrotrone si verifica quando particelle cariche, come gli elettroni, si muovono a velocità prossime a quella della luce in presenza di un campo magnetico, rilasciando energia sotto forma di radiazione elettromagnetica. L'aumento di questa emissione lontano dal punto di impatto principale supporta l'idea che la collisione abbia disperso particelle energetiche lungo l'intero filamento.

I ricercatori sostengono quindi che la "frattura" principale del Serpent è stata causata direttamente quando questo oggetto ad alta velocità ha "colpito" il filamento, distorcendone la struttura magnetica e generando l'emissione di raggi X rilevata.

È interessante notare che ipotizzano anche che la "frattura" secondaria potrebbe essere stata causata dall'impatto dello stesso oggetto ad alta velocità che ha prodotto la deformazione primaria. È come se l'onda d'urto della collisione iniziale avesse riverberato attraverso il filamento, creando una seconda perturbazione.

Sebbene questa nuova ricerca offra una spiegazione convincente al mistero della "frattura" nel Serpente Cosmico, gli scienziati sottolineano che sono necessarie ulteriori osservazioni per confermare pienamente questo scenario. "Le future immagini radio e a raggi X, sensibili e ad alta risoluzione, esamineranno l'interazione che descriviamo qui", concludono i ricercatori. Queste misurazioni forniranno informazioni sull'origine di uno dei filamenti radio più straordinari del Centro Galattico.

Pertanto, tenere d'occhio questo gigantesco "serpente" cosmico che, a 26.000 anni luce dalla Terra, si estende nel cuore della nostra galassia, rimane una priorità per gli astronomi. Comprendere i processi che danno forma a queste strutture e le forze che agiscono su di esse ci consente di approfondire le dinamiche complesse e affascinanti della Via Lattea. Le osservazioni future promettono di svelare ancora più segreti di questo enigmatico "osso" cosmico e dei violenti incontri che possono verificarsi nell'affollato cuore galattico.