Immagini dei buchi neri con nitidezza e colori straordinari presto disponibili
Presto potremo vedere le immagini dei buchi neri supermassicci al centro delle galassie con dettagli straordinari, molto più nitide e con un maggior numero di colori rispetto a quelle già mostrate. Il tutto grazie a un nuovo e più efficace metodo di raccolta dati. Nell'aprile del 2019 gli scienziati del progetto internazionale Event Horizon Telescope (EHT) fecero la storia pubblicando la prima, vera e incredibile immagine di un buco nero, o meglio, del suo orizzonte degli eventi, il limite oltre il quale nulla sfugge alla devastante forza gravitazionale del cuore di tenebra. Nemmeno la luce. Per l'occasione presero di mira il gigante al centro della galassia M87, incastonata nell'Ammasso della Vergine a 50 milioni di anni luce dalla Terra. Circa tre anni dopo si ripeterono con l'immagine di Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, la nostra galassia.
Ciò che ha reso particolarmente speciali queste immagini è stata anche la tecnica utilizzata dai ricercatori per ottenerle, chiamata interferometria a base molto lunga (VLBI). In parole molto semplici, il consorzio dell'EHT si basa su una rete di radiotelescopi sparsi per tutti il mondo, che vengono sincronizzati per puntare un unico obiettivo. Messi assieme simulano un telescopio virtuale con una parabola grande come l'intero nostro pianeta. La mole di dati raccolta tramite questa metodologia è enorme; non a caso è diventato virale lo scatto della stanza con pile di hard disk piene di dati scaricati dai vari osservatori, fra i quali l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array o ALMA (fondamentale per il progetto). Un altro dettaglio che ha fatto sciogliere il cuore di appassionati e studiosi di astrofisica risiede nel fatto che le immagini ottenute sono davvero molto vicine ai modelli messi a punto dai fisici teorici, come la simulazione del 1979 realizzata da Jean-Pierre Luminet sulla base della teoria della relatività di Albert Einstein che potete vedere qui di seguito.
Le immagini del buco nero nel cuore di M87 e Sagittarius A* sono chiaramente di portata storica, affascinanti e oggettivamente incredibili, ma hanno un problema: sono sfocate. Più nitide di così non potevano essere proprio per sopraggiunti limiti della tecnologia impiegata. Come spiegato dagli scienziati dell'ETH, ci sono due modi per migliorare nitidezza e dettagli delle immagini dei buchi neri: usare una parabola ancora più grande o osservare gli oggetti a una lunghezza d'onda più corta.
Ora, poiché l'array dell'EHT si basa su un radiotelescopio virtuale grande quanto la Terra, aumentarne le dimensioni non è affatto semplice. Serve ampliare il raggio utilizzando ad esempio i telescopi spaziali, come si sta provando a fare con i primi esperimenti. Il metodo restante e più funzionale è quello di osservare a una lunghezza d'onda inferiore. I due buchi neri furono immortalati a una lunghezza d'onda di 1,3 millimetri, ora gli scienziati sono riusciti ad abbassarla a 0,87 millimetri (che equivale a una frequenza di circa 345 Ghz). È un valore problematico poiché disturbato dal vapore acqueo, che a questa lunghezza assorbe le onde radio molto più che a 1,3 millimetri, compromettendo la nitidezza dell'immagine. Ma gli scienziati dell'ETH sono riusciti ad aggirare questo gravoso problema, eliminando la sfocatura conseguente.
I primi test della tecnologia hanno permesso agli scienziati di ottenere immagini di galassie molto lontane con un dettaglio mai visto prima dalla superficie terrestre. Il prossimo passo sarà puntare nuovamente i buchi neri per ottenere molti più dettagli dei lavori precedenti. “Con l'EHT, abbiamo visto le prime immagini di buchi neri rilevando onde radio alla lunghezza d'onda di 1,3 mm, ma l'anello luminoso che abbiamo visto, formato dalla luce che si piegava nella gravità del buco nero, sembrava ancora sfocato perché eravamo ai limiti assoluti di quanto nitidi potevamo rendere le immagini", ha spiegato il dottor Alexander Raymond del Jet Propulsion Laboratory della NASA. “A 0,87 mm, le nostre immagini saranno più nitide e dettagliate, il che a sua volta rivelerà probabilmente nuove proprietà, sia quelle precedentemente previste che forse alcune che non lo erano”, ha aggiunto l'esperto.
La speranza è quella di ottenere anche più dettagli e colori, legati al turbinio di gas attorno all'orizzonte degli eventi. “Considerate l'esplosione di dettagli extra che si ottiene passando dalle foto in bianco e nero a quelle a colori. Questa nuova "visione a colori" ci consente di distinguere gli effetti della gravità di Einstein dal gas caldo e dai campi magnetici che alimentano i buchi neri e lanciano potenti getti che scorrono su distanze galattiche”, ha chiosato l'astrofisico Sheperd Doeleman. Non resta che attendere che gli scienziati puntino i buchi neri per poter ammirare le nuove, straordinarie immagini previste. I dettagli della ricerca “First Very Long Baseline Interferometry Detections at 870 μm” dedicata ai test con la lunghezza d'onda a 0.87 millimetri sono stati pubblicati sulla rivista scientifica The Astronomical Journal.-
