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Spazio, rivoluzione nell’universo. Fotografato per la prima volta un buco nero

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Spazio. In molti già la definiscono la foto del secolo e forse e proprio così.

Per la prima volta nella storia infatti, dopo che nel 2016 le onde gravitazionali hanno dimostrato l’esistenza di questi tanto straordinari quanto misteriosi oggetti cosmici, arriva la prima immagine visiva diretta di un buco nero e della sua ombra.

Parliamo del buco nero M87, al centro della galassia Messer 87, distante circa 55 milioni di anni luce.

A raggiungere questo importante risultato, è stato il progetto internazionale Event Horizon Telescope (Eht), a cui l’Italia ha partecipato con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn).

A rivelare la presenza del buco nero (con una massa di 6 miliardi di soli) e stata proprio la sua ombra, che ci appare come un anello rosso.

“Quella che abbiamo visto è l’ombra di un buco nero” – ha detto all’ANSA Luciano Rezzolla, direttore dell’Istituto di Fisica Teorica di Francoforte e membro del comitato scientifico della collaborazione Eht (Event Horizon Telescope).

“Nei buchi neri supermassicci – ha spiegato – che si trovano al centro delle galassie, la materia che viene attratta si riscalda e, cadendo nel buco nero, emette luce, parte della quale è osservabile con i radiotelescopi”.

“In queste condizioni fisiche, infatti, è possibile rivelare la cosiddetta zona ‘in ombra’, ossia quella regione di ‘assenza di luce’ e che è tale in quanto la luce al suo interno viene assorbita dall’orizzonte degli eventi” – ha poi aggiunto Rezzolla, riferendosi al confine matematico ( dove la forza di gravità e così forte che nulla riesce a sfuggire, nemmeno la luce), che separa un buco nero dallo spazio che lo circonda.

“Questo straordinario risultato – spiega Mariafelicia De Laurentis, ricercatrice dell’INFN e professore di astrofisica all’Università Federico II di Napoli, che come membro della collaborazione EHT ha coordinato il gruppo di analisi teorica dell’esperimento – non solo ci regala la prima immagine di un buco nero, ma ci fornisce anche una prova diretta della presenza di buchi neri supermassicci al centro delle galassie e del motore centrale dei nuclei galattici attivi”.

“Queste osservazioni – prosegue la ricercatrice dell’INFN – vengono ora a costituire un nuovo strumento di indagine per esplorare la gravità nel suo limite estremo e su una scala di massa che finora non era stata accessibile. Dal punto di vista concettuale, il risultato rappresenterà uno strumento formidabile per studiare, confermare o escludere le varie teorie relativistiche della gravitazione formulate a partire dalla Relatività Generale di Albert Einstein”.

La foto e stata scattata grazie ai telescopi di Eht che hanno permesso di raggiungere una risoluzione sufficiente per guardare su una scala dell’orizzonte degli eventi.

La caratteristica principale che definisce un buco nero è proprio l’esistenza del cosiddetto orizzonte degli eventi, che costituisce il limite causalmente connesso dello spaziotempo, cioè quella regione da cui non possiamo ricevere informazioni e da cui né la materia né la radiazione possono sfuggire.

Appena fuori dall’orizzonte degli eventi, c’è una regione in cui i fotoni seguono orbite instabili. La dimensione e la forma precise di questa “regione di fotoni” dipendono dalle proprietà dinamiche e morfologiche del buco nero.

Per scattare la fotografia, la collaborazione EHT ha impiegato la tecnica dell’interferometria radio a lunga distanza (VLBI very-long baseline interferometry), che osserva a una lunghezza d’onda di 1,3 mm, corrispondente a una frequenza di circa 230 GHz. Questo ha consentito di ricostruire le immagini in scala dell’orizzonte degli eventi del buco nero supermassiccio, lontano 55 milioni di anni luce dalla Terra,

Questa fotografia rimarrà nella storia perché da questo momento, gli oggetti cosmici che per definizione sono invisibili, possono essere visti, fotografati e studiati direttamente.

Adesso possiamo finalmente osservarli” – ha concluso Rezzolla – oggi si apre la “prima pagina di un libro nel quale è possibile fare osservazioni sempre più accurate di questi oggetti, previsti un secolo fa da Albert Einstein”.

Il risultato del progetto, oltre ad essere stato pubblicato in sei articoli e in un numero speciale della rivista Astrophysical Journal Letters, è stato annunciato contemporaneamente in sei conferenze stampa.

A Bruxelles lo hanno presentato il Consiglio Europeo della Ricerca (Erc) e il progetto Event Horizon Telescope (Eht), alla presenza del Commissario Europeo per la Ricerca, la Scienza e l’Innovazione Carlos Moedas; le altre cinque conferenze stampa sono state organizzate a Santiago del Cile, Shanghai, Tokyo, Taipei e Washington.

Il progetto Eht ed in particolare le ricerche coordinate da Luciano Rezzolla, Heino Falke della Radboud University Nijmegen e Michael Kramer della Royal Astronomica la Society, sono stati finanziati dal 2014 con 14 milioni di euro dal Consiglio europeo per la Ricerca.

 

 

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