Buco nero fotografato per la prima volta nella storia: ecco la spettacolare immagine

Buco nero fotografato per la prima volta nella storia: ecco la spettacolare immagine

Event Horizon Telescope Animated Movie

Era stato preannunciato come un evento storico, e così è stato. Le osservazioni effettuate con l’Event Horizon Telescope hanno permesso di ottenere la prima immagine di un buco nero, precisamente dell’orizzonte degli eventi in cui – come ben spiega Repubblica nel suo articolo – “spazio e tempo si accartocciano”.

La posizione degli 8 telescopi

First Image of a Black Hole

La foto è una sola (in apertura articolo) e non due come ci si aspettava: niente Sagittarius A* (troppo gas e polvere nella nostra galassia hanno reso difficili le osservazioni), oggi il protagonista è il buco nero M87 (Messier 87) che dista da noi 54 milioni di anni luce ed è di proporzioni inimmaginabili, con una massa di 6,5 miliardi di soli.

Sagittarius

Breakthrough discovery in astronomy: first ever image of a black hole

Ci son volute conferenze tenute in contemporanea per spiegare il successo dello studio, così come 6 sono i paper scientifici che sono stati pubblicati sull’argomento in un’edizione speciale di The Astrophysical Journal Letters.
“Quello che stiamo facendo è dare all’umanità la possibilità di vedere per la prima volta un buco nero – una sorta di ‘uscita a senso unico’ dal nostro universo”, ammette Sheperd Doeleman, direttore del progetto EHT. “Questa è una pietra miliare nell’astronomia, un’impresa scientifica senza precedenti compiuta da un team di oltre 200 ricercatori”.
E, ancora una volta, Einstein aveva ragione: la teoria della relatività vale anche in “condizioni estreme” come quelle che si verificano in prossimità di un buco nero:

Relatività Einstaniana e configurazione e struttura di un Buco Nero

National Science Foundation/EHT Press Conference Announcing First Image of Black Hole

I primi dati sembrano suggerire che la Relatività generale sia valida anche qui,
spiega il fisico italiano Fabio Pacucci. In pratica, l’immagine ottenuta dagli 8 telescopi conferma la forma circolare dell’orizzonte degli eventi, escludendo così deviazioni dalla teoria di Einstein in regime di “strong field”, ovvero di campo forte in prossimità della linea dell’orizzonte.
Allo studio hanno partecipato anche le italiane INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) e INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica).
In accordo con la Relatività Generale, se immerso in questa zona luminosa, un buco nero crea una regione oscura simile a un’ombra: pertanto, dall’osservazione diretta di un buco nero, ci si aspetta di vedere la sua ombra come manifestazione dell’ultima regione dello spaziotempo in cui i fotoni e le altre particelle vanno a cadere. Quest’ombra, causata dalla deflessione gravitazionale e dalla cattura della luce dall’orizzonte degli eventi, ci fornisce le caratteristiche dinamiche e morfologiche di questi oggetti astrofisici. Il fenomeno non era mai stato osservato prima. [INFN]
L’immagine è stata ottenuta sfruttando la tecnica dell’interferometria radio a lunga distanza ad una frequenza di 230GHz. L’INAF spiega che il livello di dettaglio ottenuto è tale da consentire a una persona “seduta a un caffè a Parigi di leggere una pagina di giornale a New York”. Catturata l’ombra del buco nero, sono state confrontate le diverse osservazioni effettuate con modelli comuputazionali di precisione “che tengono conto della fisica dello spazio deformato, della materia surriscaldata e dei forti campi magnetici presenti”.

Virgocluster-

Il risultato ottenuto dall’elaborazione di due supercomputer è coerente con la teoria: ciò che si osserva è un buco nero di Kerr, creatosi a seguito dell’implosione di una stella massiva, una struttura ad anello con una regione centrale scura che altro non è che l’ombra del buco nero.

Buco nero fotografato per la prima volta nella storia ecco la spettacolare immagine

In the Shadow of a Black Hole

“Se immerso in una regione luminosa, come un disco di gas incandescente, ci aspettiamo che un buco nero crei una regione scura simile a un’ombra, un effetto previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein che non abbiamo mai potuto osservare direttamente prima”, spiega Heino Falcke della Radboud University, nei Paesi Bassi. “Quest’ombra, causata dalla curvatura gravitazionale e dal fatto che la luce viene trattenuta dall’orizzonte degli eventi, rivela molto sulla natura di questi affascinanti oggetti e ci ha permesso di misurare l’enorme massa del buco nero di M87”.
Articolo originale
C’è grande attesa per la conferenza stampa che la Event Horizon Telescope Collaboration ha organizzato per oggi pomeriggio alle 15 ora italiana, durante la quale verranno presentati i primi risultati di uno degli studi più complessi e attesi degli ultimi anni. Il team internazionale mostrerà infatti per la prima volta nella storia le immagini di un buco nero, ottenute combinando i dati raccolti due anni fa per cinque giorni da otto telescopi tramite VLBI (Very Long Baseline Interferometry) posizionati in diverse aree del mondo, “trasformati” in una sorta di “telescopio virtuale di dimensione terrestre”.

Breakthrough discovery in astronomy: first ever image of a black hole

DOVE PUNTANO I TELESCOPI
Saranno nello specifico due i buchi neri fotografati: il primo è Sagittarius A*, buco nero supermassiccio (la cui esistenza è stata confermata solo recentemente) con massa equivalente a 4 milioni di soli e posizionato al centro della nostra Via Lattea a 26 mila anni luce dalla Terra; il secondo è M87 nella galassia Virgo A distante 54 milioni di anni luce con una massa di 6,5 miliardi di soli.

dove puntano i telescopi

COSA SI VEDRA’
Fotografare un buco nero potrebbe essere considerato un ossimoro: “fotografia” deriva infatti dalle due parole greche luce (f??, phôs) e grafia (??af?, graphè), e “buco nero” è un campo gravitazionale talmente forte che nulla può sfuggire all’esterno, tantomeno la luce che viene (anch’essa) risucchiata al suo interno.
Com’è dunque possibile che il team internazionale sia riuscito nell’intento di scrivere con la luce un qualcosa che assorbe la luce stessa? Fino ad oggi i buchi neri non sono mai stati fotografati, ma sono invece stati “ascoltati” attraverso telescopi e interferometri che hanno rilevato le onde gravitazionali da questi generati.
Dunque ciò che verrà mostrato dalla EHT Collaboration sarà qualcosa di ancor più straordinario, ovvero il cosiddetto orizzonte degli eventi, il confine esterno del buco nero oltre il quale tutto (luce inclusa) viene risucchiato.
IMMAGINI E NON SOLO
Se i risultati confermeranno le attese, saremo in grado di vedere per la prima volta nella storia l’immagine di un buco nero (due, per la precisione). Ciò sarà già di per sé un evento straordinario, che avrà tuttavia ricadute ancor più importanti nel mondo dell’astrofisica. Le informazioni raccolte dagli scienziati consentiranno infatti di capire molte cose sulla natura stessa dei buchi neri (la loro forma, ad esempio), nonché di mettere ancora una volta alla prova la teoria della relatività di Albert Einstein.
L’APPUNTAMENTO DI OGGI
La EHT Collaboration presenterà i risultati dello studio nel corso di una serie di conferenze stampa simultanee in tutto il mondo. Sarà possibile seguire l’evento in diretta oggi pomeriggio alle 15:00 ora italiana: il link al video su YouTube dell’European Research Council coinvolto nello studio è disponibile a seguire.
di: Stefano Bontempi
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