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“Sbalorditiva” bolla di gas caldo avvistata che vortica intorno al buco nero supermassiccio della Via Lattea

Bolla calda di gas vortica intorno al nostro buco nero supermassiccio

Gli astronomi hanno individuato prove di un “punto caldo” in orbita attorno al Sagittario A*, il buco nero al centro della nostra galassia.

Gli astronomi hanno individuato segni di un “punto caldo” in orbita attorno al Sagittario A*, il[{” attribute=””>black hole at the center of our galaxy, using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (

The Orbit of the Hot Spot Around Sagittarius A*

This shows a still image of the supermassive black hole Sagittarius A*, as seen by the Event Horizon Collaboration (EHT), with an artist’s illustration indicating where the modeling of the ALMA data predicts the hot spot to be and its orbit around the black hole. Credit: EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser (Acknowledgment: M. Wielgus)

The observations were made with ALMA in the Chilean Andes, during a campaign by the Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration to image black holes. ALMA is — a radio telescope co-owned by the European Southern Observatory (ESO). In April 2017 the EHT linked together eight existing radio telescopes worldwide, including ALMA, resulting in the recently released first-ever image of Sagittarius A*. To calibrate the EHT data, Wielgus and his colleagues, who are members of the EHT Collaboration, used ALMA data recorded simultaneously with the EHT observations of Sagittarius A*. To the research team’s surprise, there were more clues to the nature of the black hole hidden in the ALMA-only measurements.

Utilizzando ALMA, gli astronomi hanno trovato una bolla di gas bollente che ruota al 30% della velocità della luce attorno al Sagittario A*, il buco nero al centro della nostra galassia.

Per coincidenza, alcune delle osservazioni sono state fatte poco dopo che un’esplosione o un bagliore di energia di raggi X è stata emessa dal centro della nostra galassia, rilevata da[{” attribute=””>NASA’s Chandra X-ray Observatory. These kinds of flares, previously observed with X-ray and infrared telescopes, are thought to be associated with so-called ‘hot spots’, hot gas bubbles that orbit very fast and close to the black hole.

“What is really new and interesting is that such flares were so far only clearly present in X-ray and infrared observations of Sagittarius A*. Here we see for the first time a very strong indication that orbiting hot spots are also present in radio observations,” says Wielgus, who is also affiliated with the Nicolaus Copernicus Astronomical Center, in Warsaw, Poland and the Black Hole Initiative at Harvard University, USA.

Questo video mostra un’animazione di un punto caldo, una bolla di gas caldo, in orbita attorno al Sagittario A*, un buco nero quattro milioni di volte più massiccio del nostro Sole, situato al centro del nostro Sole[{” attribute=””>Milky Way. While the black hole (center) has been directly imaged with the Event Horizon Telescope, the gas bubble represented around it has not: its orbit and velocity are inferred from both observations and models. The team who discovered evidence for this hot spot — using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in which

Credit: EHT Collaboration, ESO/L. Calçada (Acknowledgment: M. Wielgus)

“Perhaps these hot spots detected at infrared wavelengths are a manifestation of the same physical phenomenon: as infrared-emitting hot spots cool down, they become visible at longer wavelengths, like the ones observed by ALMA and the EHT,” adds Jesse Vos. He is a PhD student at Radboud University, the Netherlands, and was also involved in this study.

The flares were long thought to originate from magnetic interactions in the very hot gas orbiting very close to Sagittarius A*, and the new findings support this idea. “Now we find strong evidence for a magnetic origin of these flares and our observations give us a clue about the geometry of the process. The new data are extremely helpful for building a theoretical interpretation of these events,” says co-author Monika Moscibrodzka from Radboud University.

First Image of Our Black Hole Sagittarius A*

This is the first image of Sgr A*, the supermassive black hole at the center of our galaxy. It’s the first direct visual evidence of the presence of this black hole. It was captured by the Event Horizon Telescope (EHT), an array that linked together eight existing radio observatories across the planet to form a single “Earth-sized” virtual telescope. The telescope is named after the event horizon, the boundary of the black hole beyond which no light can escape. Credit: EHT Collaboration

ALMA allows astronomers to study polarized radio emission from Sagittarius A*, which can be used to unveil the black hole’s magnetic field. The team used these observations together with theoretical models to learn more about the formation of the hot spot and the environment it is embedded in, including the magnetic field around Sagittarius A*. Their research provides stronger constraints on the shape of this magnetic field than previous observations, helping astronomers uncover the nature of our black hole and its surroundings.

Milky Way Central Black Hole Location ALMA

This image shows the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) looking up at the Milky Way as well as the location of Sagittarius A*, the supermassive black hole at our galactic center. Highlighted in the box is the image of Sagittarius A* taken by the Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration. Located in the Atacama Desert in Chile, ALMA is the most sensitive of all the observatories in the EHT array, and ESO is a co-owner of ALMA on behalf of its European Member States. Credit: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration

The observations confirm some of the previous discoveries made by the GRAVITY instrument at ESO’s

Milky Way Wide Field View

Wide-field view of the center of the Milky Way. This visible light wide-field view shows the rich star clouds in the constellation of Sagittarius (the Archer) in the direction of the center of our Milky Way galaxy. The entire image is filled with vast numbers of stars — but far more remain hidden behind clouds of dust and are only revealed in infrared images. This view was created from photographs in red and blue light and forming part of the Digitized Sky Survey 2. The field of view is approximately 3.5 degrees x 3.6 degrees. Credit: ESO and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin and S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)

The team is also hoping to be able to directly observe the orbiting gas clumps with the EHT, to probe ever closer to the black hole and learn more about it. “Hopefully, one day, we will be comfortable saying that we ‘know’ what is going on in Sagittarius A*,” Wielgus concludes.

More information

Reference: “Orbital motion near Sagittarius A* – Constraints from polarimetric ALMA observations” by M. Wielgus, M. Moscibrodzka, J. Vos, Z. Gelles, I. Martí-Vidal, J. Farah, N. Marchili, C. Goddi and H. Messias, 22 September 2022, Astronomy & Astrophysics.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244493

The team is composed of M. Wielgus (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Germany [MPIfR]; Centro astronomico Nicolaus Copernicus, Accademia polacca delle scienze, Polonia; Black Hole Initiative presso l’Università di Harvard, USA [BHI]), M. Moscibrodzka (Facoltà di Astrofisica, Università di Radboud, Paesi Bassi). [Radboud]), J. Vos (Radboud), Z. Gelles (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA e BHI), I. Martí-Vidal (Universitat de València, Spagna), J. Farah (Las Cumbres Observatory, USA; University della California, Santa Barbara, USA), N. Marchili (Centro regionale ALMA italiano, INAF-Istituto di Radioastronomia, Italia e MPIfR), C. Goddi (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Cagliari, Italia e Universidade de São Paulo, Brasile) e H. Messias (Osservatorio congiunto ALMA, Cile).

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una struttura astronomica internazionale, è una partnership di ESO, National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti e National Institutes of Natural Sciences (NINS) del Giappone in collaborazione con la Repubblica del Cile. ALMA è finanziata dall’ESO per conto dei suoi stati membri, da NSF in collaborazione con il National Research Council of Canada (NRC) e dal Ministero della Scienza e della Tecnologia (MOST) e da NINS in collaborazione con Academia Sinica (AS) a Taiwan e il Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). La costruzione e il funzionamento di ALMA saranno gestiti dall’ESO per conto dei suoi Stati membri; dal National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gestito da Associated Universities, Inc. (AUI), per conto del Nord America; e dal National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) per conto dell’Asia orientale. Il Joint ALMA Observatory (JAO) fornisce una guida e un’amministrazione unificate per la costruzione, la messa in servizio e il funzionamento di ALMA.

L’European Southern Observatory (ESO) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i misteri dell’universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo osservatori terrestri di prim’ordine, che gli astronomi usano per rispondere a domande entusiasmanti e diffondere l’entusiasmo dell’astronomia, e promuoviamo la collaborazione internazionale nel campo dell’astronomia. L’ESO è stata fondata nel 1962 come organizzazione intergovernativa ed è ora supportata da 16 Stati membri (Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera e il Regno Unito), insieme al paese ospitante Cile e con l’Australia come partner strategico. Il quartier generale dell’ESO e il suo centro visitatori e planetario, l’ESO Supernova, si trovano vicino a Monaco in Germania, mentre il deserto cileno di Atacama, un luogo meraviglioso con condizioni uniche per l’osservazione del cielo, ospita i nostri telescopi. L’ESO gestisce tre siti di osservazione: La Silla, Paranal e Chajnantor. Al Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope e il suo Very Large Telescope Interferometer, oltre a due telescopi di rilevamento, VISTA, che opera nella gamma degli infrarossi, e il VLT Survey Telescope, che opera nella luce visibile. Sempre al Paranal, l’ESO ospiterà e gestirà il Cherenkov Telescope Array South, il più grande e sensibile osservatorio di raggi gamma del mondo. Insieme a partner internazionali, l’ESO gestisce APEX e ALMA a Chajnantor, due strutture che osservano il cielo su scale millimetriche e submillimetriche. A Cerro Armazones, vicino a Paranal, stiamo costruendo “l’occhio più grande del mondo nel cielo” – il telescopio estremamente grande dell’ESO. Dai nostri uffici a Santiago, in Cile, supportiamo le nostre attività nel paese e lavoriamo con i partner e la società cileni.

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