Per gli astrofisici è la foto del secolo. Mostra per la prima volta il confine invalicabile di un buco nero: è stata realizzata grazie all’osservazione simultanea di otto radiotelescopi
Svelata la prima foto mai realizzata che ritrae un buco nero. E' stata ottenuta grazie alla collaborazione scientifica di Event Horizon Telescope, e mostra le immagini al centro della galassia M87: il buco nero ha una massa di sei miliardi e mezzo di volte più grande quella del nostro Sole, con la conseguenza che oggetti cosmici invisibili per definizione possono essere visti e studiati direttamente.
Si tratta di un progetto che combina i dati raccolti da ben otto telescopi in modo da creare, come riferisce The Verge, “un telescopio virtuale” che ha prodotto un'immagine del buco nero situato al centro della galassia M87 (o Virgo A), che si trova a circa 53 milioni di anni luce dalla Terra, confermando così le previsioni fatte alla CNN dal professore della Cornell University.
La prima foto di un buco nero
Le conferenze stampa che hanno dato l’annuncio dello straordinario risultato si sono tenute a Bruxelles, Lyngby, Santiago, Shanghai, Tokyo, Taipei e Washington. Si tratta di un traguardo rivoluzionario, visto che fino ad ora nessuno era mai riuscito a catturare o osservare un buco nero ad occhio nudo (La Teoria di Einstein che ci ha fatto immaginare i buchi neri). I radiotelescopi del consorzio EHT hanno ripreso i buchi neri Sagittarius A* e M87 per un periodo di una settimana nell’Aprile 2017 (Katie Bouman, una giovane scienziata dietro la prima foto di un buco nero: la sua storia).
Un anello di fuoco
Sheperd Doeleman, a capo del progetto EHT, ha definito i buchi neri "gli oggetti più misteriosi dell'universo". Secondo i ricercatori, il buco nero al centro della galassia Messier 87 (M87) ritratto nell'immagine avrebbe una massa pari a 6,5 miliardi di volte quella del Sole. L'aspetto dell'oggetto fotografato sarebbe una sorta di "anello di fuoco", come descritto dal team di scienziati. Per Luciano Rezzolla, direttore dell'Istituto di Fisica Teorica di Francoforte e parte del comitato scientifico che ha collaborato a EHT, "quella che abbiamo visto è l'ombra di un buco nero". Come precisato dall'esperto, infatti, "nei buchi neri supermassicci che si trovano al centro delle galassie la materia che viene attratta si riscalda e, cadendo nel buco nero, emette una luce in parte osservabile dai radiotelescopi". Grazie a queste condizioni fisiche i telescopi del progetto EHT sono quindi stati in grado di catturare "la cosiddetta zona 'in ombra', ossia quella regione di assenza di luce che è tale in quanto la luce al suo interno viene assorbita dall'orizzonte degli eventi", prosegue Rezzolla.
Alla ricerca dei buchi neri più grandi
Fin dal 2014 l'Erc (Consiglio europeo della ricerca) ha finanziato con 14 milioni di euro il progetto EHT e in particolare le ricerche coordinate da Luciano Rezzolla, Heino Falcke, della Radboud University Nijmegen, e Micheal Kramer, della Royal Astronomical Society.
A catturare l'immagine rivoluzionaria è stata la rete di otto radiotelescopi che fa parte della collaborazione EHT, costituita proprio per riuscire a catturare la foto più ambita dell'astrofisica. "Abbiamo cercato i buchi neri più grandi, come quello al centro della Via Lattea, chiamato Sagittario A, e quello della galassia M87", ha affermato Rezzolla, membro del comitato scientifico che ha partecipato all'analisi teorica dei risultati.
Com'è stato riconosciuto il buco nero
Secondo Rezzolla, i radiotelescopi del progetto EHT hanno consentito per la prima volta di raggiungere "una risoluzione sufficiente per guardare su una scala dell'orizzonte degli eventi", che non può essere osservato direttamente in quanto "assorbe tutta la luce". Ciò che rientrava nelle possibilità degli scienziati, invece, era "predire teoricamente come apparirebbe la regione di plasma che gli è molto prossima. Questo è quello che abbiamo fatto e l'ottimo raccordo tra teoria e osservazioni ci ha convinto che questo è un buco nero come predetto da Einstein". Come specificato nella conferenza stampa, infatti, il risultato odierno è stato possibile specialmente grazie alle previsioni effettuate un secolo fa dal fisico tedesco. Per Rezzolla si tratta soltanto della "prima pagina di un libro nel quale è possibile fare osservazioni sempre più accurate di questi oggetti".
La tecnica della scoperta del buco nero
A rendere possibile l'osservazione del buco nero è stata la tecnica definita Very-Long-Baseline Interferometry (VLBI) che ha di fatto permesso di sincronizzare tutti i telescopi parte della collaborazione EHT e, sfruttando la rotazione della Terra, creare "un enorme telescopio di dimensioni pari a quelle della Terra in grado di osservare ad una lunghezza d'onda di 1,3 mm" spiega l'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), secondo cui "la tecnica VLBI permette all'EHT di raggiungere una risoluzione angolare di 20 micro secondi d’arco". Utilizzando un paragone, il livello di dettaglio raggiunto dalla rete di telescopi è paragonabile a quello che permetterebbe di "leggere una pagina di giornale a New York comodamente da un caffè sul marciapiede di Parigi". Anche l'Inaf può vantare un importante ruolo nella realizzazione del primo scatto che ritrae un buco nero, poiché parte del progetto europeo BlackHoleCam. Secondo Elisabetta Liuzzo, ricercatrice dell'ente italiano, una delle fasi più complicate è stata la calibrazione dei dati raccolti dalla rete EHT poiché "i segnali astronomici sono deboli nella banda millimetrica, e distorti per effetto dell'atmosfera, che varia molto velocemente a queste frequenze".