Abbandonate ogni speranza, voi che entrate qui: gli scienziati hanno presentato la prima immagine di un buco nero.
L’immagine mostra l’ombra del buco nero al centro della galassia M87, una massiccia galassia nel cluster della galassia della Vergine a 55 milioni di anni luce di distanza. La sua massa è 6,5 miliardi di volte quella del Sole. Ci è voluta una collaborazione mondiale di telescopi, l’Event Horizon Telescope (EHT), per trovarlo. Gli scienziati hanno rilasciato i loro risultati in una conferenza stampa oggi.
“I buchi neri sono gli oggetti più misteriosi dell’universo”, ha detto a Mezzogiorno l’astronomo di Harvard e il regista di EHT Shep Doeleman.
I buchi neri sono stati a lungo un esercizio teorico. Ma le osservazioni astronomiche negli ultimi 60 anni hanno sempre più dimostrato che nell’Universo ci sono oggetti il cui campo gravitazionale è così intenso da deformare lo spazio-tempo in modo tale che la luce non possa sfuggire oltre un punto di non ritorno, chiamato orizzonte degli eventi. Grazie ad una collaborazione a livello mondiale, è l’immagine più vicina mai vista all’orizzonte degli eventi, quasi è una prova diretta dell’esistenza del buco nero.
Questa non è realmente una “immagine” di un buco nero, e l’ombra non denota l’orizzonte degli eventi del buco nero. Invece, stai vedendo gli effetti della gravità sulle onde radio emesse dalla materia che circonda il buco nero in una regione leggermente più grande attorno all’orizzonte degli eventi del buco nero. La gravità deforma la forma dello spaziotempo stesso, deviando parte della luce nella regione e generando un’ombra circolare inquietante.
Ma è un’osservazione rivoluzionaria e un’altra importante prova della teoria della gravità che i fisici usano come guida per l’universo, la teoria della relatività generale di Albert Einstein.
Gli scienziati di Event Horizon Telescope hanno catturato questa immagine grazie al principio dell’interferometria di base molto lunga, o VLBI. La risoluzione di un telescopio si basa su due proprietà principali: il diametro della regione di raccolta della luce e la lunghezza d’onda della luce. Non puoi modificare la seconda parte, e c’è una sorta di limite massimo ragionevole per la grandezza di una parabola satellitare che puoi costruire. Invece, gli scienziati combinano i dati di molte coppie di telescopi, chiamate linee di base. Otto telescopi sono stati coinvolti nella creazione di questa immagine, dal Polo Sud al Cile, dalla Spagna agli Stati Uniti.
Il telescopio si proponeva di raffigurare sia il buco nero al centro della nostra galassia, sia quello di M87. I risultati di oggi presentano quelli di M87: un oggetto incredibilmente interessante da studiare da solo in quanto è il centro di un nucleo galattico attivo, uno che sputa getti, e uno che è la dimensione del nostro intero sistema solare. Ora sappiamo che un buco nero, e non qualche altro oggetto compatto, è responsabile della generazione di questi getti, Avery Broderick, Facoltà Associate presso l’Istituto perimetrale e fisico dell’Università di Waterloo, ha spiegato durante la conferenza stampa.
“La fantascienza diventa un fatto scientifico”, ha detto Broderick.
Ma è importante notare che l’interferometria richiede ancora del lavoro da parte delle persone per creare l’immagine. Acquisiamo solo alcuni dati; gli scienziati EHT spiegano che è come suonare una canzone con solo alcune note. Con alcuni programmi speciali di elaborazione dati, sono in grado di capire cosa stanno guardando in base ai dati che hanno ricevuto.
I buchi neri come teoria sono una conseguenza del tentativo di risolvere le equazioni della teoria della relatività generale di Albert Einstein per un sistema sferico, non rotante. Tuttavia, fu il lavoro del fisico David Ritz Finkelstein nel 1958 a determinare quali sarebbero i buchi neri nello spazio: punti di non ritorno per la luce. Abbiamo già avuto molte prove indirette dell’esistenza dei buchi neri – abbiamo visto le onde gravitazionali, preannunciate perfettamente dalla massa trasformata in energia dopo la collisione assolutamente inconcepibile tra un paio di buchi neri ogni poche decine di volte la massa del Sole. Abbiamo visto getti di particelle vomitare dai centri galattici che sono molto più energetici di quelli che provengono dalle collisioni del nostro esperimento di fisica ad alta energia, il Large Hadron Collider. Dal punto di vista tecnico, i dati EHT sono anch’essi una prova indiretta, ma sono quasi le prove dirette che abbiamo avuto fino ad ora.
È un risultato straordinario. “L’orizzonte degli eventi nei buchi neri rappresenta i limiti della nostra conoscenza”, ha detto il fisico di Yale Priyamvada Natarajan a Mezzogiorno.
L’astrofisico di Harvard & Smithsonian, il fisico del Centro per astrofisica Grant Tremblay, ha detto a Mezzogiorno in un messaggio diretto di Twitter. “In realtà vedono un’ombra. Impossibile sopravvalutare quanto sia straordinario. “
C’è ancora un sacco di cose da fare, e diversi documenti sono già usciti dai dati EHT. L’immagine dimostra immediatamente diverse idee dalla teoria della relatività generale di Einstein. Ma ci sono altre domande e ti terremo aggiornato man mano che la storia si svilupperà.
Ha detto sig. Tremblay: “L’immagine segna l’inizio di una nuova epoca”.
