Il centro della Via Lattea è considerato ostile per le molecole complesse: intorno al buco nero supermassiccio Sagittarius A* dominano intensa radiazione, forte gravità e gas caldo. Nuove osservazioni nell'infrarosso con il telescopio spaziale James Webb dipingono però un quadro più sfumato. Secondo questi dati, la vecchia stella IRS 3 continua a espellere materiale le cui firme indicano polvere calda e presenza di acqua — e ciò a distanze da Sagittarius A* molto più ridotte di quanto si pensasse finora.
Perché la scoperta sorprende
Vicino ai buchi neri supermassicci i fotoni ultravioletti e X tendono a dissociare le molecole; le forze di marea strappano le strutture più fragili. Perciò gli esperti si aspettavano granuli di polvere poco stabili e una chimica molto semplice in quell'ambiente. I nuovi dati di Webb contraddicono questo quadro: nonostante l'ambiente ostile, una parte del materiale emesso da IRS 3 sembra persistere.
Come polvere e acqua potrebbero sopravvivere
Le osservazioni suggeriscono un intreccio di rifornimento continuo e protezione locale. Nei forti venti stellari di una stella in fase avanzata il gas può condensare in polvere non appena si raffredda abbastanza. In regioni dense e schermate si possono formare legami chimici come l'acqua, che vi rimangono più a lungo. Strutture grumose nella buccia riducono l'effetto distruttivo della radiazione, mentre l'apporto costante da IRS 3 compensa le perdite. Indicazioni di interazioni con il gas circostante lasciano inoltre supporre raffreddamento locale e ulteriore condensazione.
Conseguenze per la comprensione del centro galattico
I risultati indicano che la complessità chimica è possibile anche in regioni a campi intensi — con effetti sui modelli di flusso di materia e di accrescimento. La polvere influenza il trasporto della radiazione e la distribuzione delle temperature, orienta le vie di reazione chimica e quindi l'ionizzazione e l'accoppiamento con il campo magnetico. Questi feedback sono centrali per stabilire quanto efficacemente un buco nero possa assorbire materia o se parte del materiale venga invece espulso.
Rilevanza oltre la Via Lattea
Il centro galattico funge da laboratorio per processi che avvengono anche in altre galassie. Conoscere la formazione e la sopravvivenza di polvere e molecole aiuta a interpretare meglio le caratteristiche di emissione dei nuclei attivi e a collocare correttamente gli spettri infrarossi e submillimetrici di sistemi lontani. L'elevata sensibilità e la risoluzione spettrale del telescopio Webb rendono accessibili informazioni su temperatura e composizione finora nascoste.
Prospettive
Osservazioni risolte nel tempo dovranno mostrare quanto siano stabili le espulsioni di IRS 3 e come evolve la distribuzione del materiale. Spettroscopia più precisa potrà restringere la composizione chimica e le condizioni fisiche delle regioni circumstellari. Parallelamente, i modelli verranno adeguati per rappresentare in modo realistico i meccanismi di sopravvivenza di polvere e molecole in campi di radiazione e gravità intensi.