remixato dall'immagine gentilmente concessa da CC-BY-SA ESO (tramite Wikimedia Commons)

Fotografia del buco nero

Oppure, come realizzare un telescopio grande come il mondo

Questo è. La prima immagine che sia mai stata presa di un buco nero.

E forse all'inizio non sembra spettacolare, ma considera questo: non solo questo buco nero è a circa 55 milioni di anni luce da noi, ma i buchi neri sono invisibili per loro stessa natura! (Questo perché la loro attrazione gravitazionale è così forte che nemmeno la luce può sfuggirle.)

Ecco perché, per molti anni, gli astronomi hanno pensato che sarebbe impossibile ottenere un'immagine di un buco nero.

Avevano torto.

In teoria, non possiamo scattare una foto di un buco nero perché non è possibile scattare un'immagine di qualcosa che non emette o riflette la luce.

Dai un'occhiata più da vicino, però. Quello che vedi nella foto non è il buco nero stesso, ma un disco attorno ad esso. Vedrai uno spazio nero, un anello di fuoco e poi più nero all'interno.

Questo è il buco nero.

In questa immagine, il buco nero non è visibile - e non dovrebbe esserlo, se le nostre leggi della fisica sono corrette.

L'anello stesso esiste a causa di un fenomeno in cui una stella si avvicina troppo al buco nero e viene risucchiata da esso.

A causa dell'enorme quantità di forza gravitazionale esercitata dal buco nero, la stella viene tirata dentro fino a quando tutto ciò che rimane è l'anello. L'anello si chiama disco di accrescimento ed è la parte più ovvia dell'immagine scattata.

Ma non sarà in circolazione per sempre: il buco nero continua a esercitare la sua forza e, dopo un certo periodo di tempo, anche questo anello verrà distrutto.

La storia inizia con un piccolo team di innovatori e termina con un telescopio diverso da qualsiasi cosa il mondo abbia mai visto.

Anche se ultimamente ci sono stati grandi progressi nella tecnologia dei telescopi, non esiste un singolo telescopio sulla terra in grado di fotografare un buco nero. Sono troppo piccoli per farlo!

In teoria, per avere quel tipo di risoluzione, avresti bisogno di un telescopio delle dimensioni del pianeta Terra e, ovviamente, ciò non è possibile. Per risolvere questo problema, hanno avuto un'idea davvero innovativa: se un telescopio non potesse fare il lavoro, forse molti lo farebbero.

A quanto pare, avevano ragione.

Il team ha utilizzato una rete globale di piatti per simulare un telescopio di queste dimensioni. Dodici radiotelescopi posizionati in diversi punti del mondo erano sincronizzati con potenti orologi atomici. Ogni telescopio ha raccolto e registrato le onde radio provenienti dal vicino buco nero. Questi dati sono stati quindi combinati utilizzando i supercomputer per creare l'immagine del buco nero.

Questo programma includeva il supporto di molti paesi ed è stato chiamato Event Horizon Telescope o EHT.

Questo buco nero è in realtà quello che viene chiamato un buco nero supermassiccio che vive al centro della galassia Messier 87. È circa 7 miliardi di volte più massiccio del nostro Sole. È colossale rispetto anche ad altri buchi neri supermassicci.

La parte più importante di questa foto è dove non c'è luce, quel cerchio scuro al centro che misura circa 25 miliardi di miglia di larghezza. Questo è il vero buco nero.

E ai suoi margini si trova il luogo noto come l'orizzonte degli eventi, il punto di non ritorno. Una volta che attraversi l'orizzonte degli eventi, la gravità del buco nero è così forte che non puoi scappare. Non tu, non l'astronave più veloce, nemmeno la cosa più veloce dell'universo: la luce.

Molte, molte cose dovevano essere giuste per catturare questa immagine, abbastanza da poter essere considerata un miracolo. La luce ha viaggiato per circa 55 milioni di anni luce, senza essere assorbita da gas o particelle. Solo una piccola parte delle onde radio che colpiscono l'atmosfera esterna finisce per raggiungere la superficie, poiché la maggior parte di esse viene assorbita o riflessa. E affinché queste onde venissero ricevute dall'EHT, il tempo doveva essere buono e chiaro in ognuno dei 12 telescopi, incluso quello in Antartide.

Questa è la prima foto di un buco nero mai presa, ma non è certo l'ultima.

Come dopo questo primo successo, il team di scienziati EHT ha iniziato a esaminare altri buchi neri, nella speranza di approfondire la nostra comprensione dei buchi neri.

Il team ha ora rivolto la telecamera gigante verso un altro buco nero chiamato Sagittario A *. Questo buco nero è quello presente al centro della nostra galassia, la Via Lattea. Riteniamo che le sue immagini saranno rilasciate presto.

Con queste immagini di buchi neri, possiamo capire di più sulle loro proprietà e rispondere a domande attualmente senza risposta come:

Perché sono presenti al centro delle galassie?
Perché vomitano enormi flussi di particelle subatomiche nello spazio?
In che modo influenzano esattamente il tessuto spazio-temporale che li circonda?

E che effetto potrebbero avere un giorno su di noi?

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