Tutto ciò che Einstein aveva sognato: la PRIMA immagine di un buco nero

Ci siamo. Ore 15:00. Evento di rilevanza mondiale e ben 6 conferenze in diretta streaming: Bruxelles e Washington in lingua inglese, Santiago del Cile per lo spagnolo, Shanghai e Taipei per il mandarino e per il giapponese c’è Tokyo.

Il progetto Event Horizon Telescope e la radioastronomia

Cos’è che sta facendo tanto rumore?  Andiamo per gradi. C’entra innanzitutto la radioastronomia, ossia quella branca dell’astronomia che si serve della banda radio per raccogliere e captare informazioni. Lo strumento per eccellenza in questa disciplina è il cosiddetto radiotelescopio, che è un telescopio non convenzionale utilizzato per rilevare onde radio provenienti da varie radiosorgenti che si trovano nel profondo Universo.

Al centro del mirino vi è oggi Virgo A, con estremo stupore di tutti amatori e scienziati in attesa: si pensava infatti a Sagittarius A, e in particolare alla sua regione Sagittarius A* o semplicemente Sgr A*, che, dichiarano, senz’altro sarà la prossima ad essere analizzata. La sua struttura è di grande interesse poichè ospita il buco nero supermassiccio al centro della nostra Via Lattea e attorno al quale tutte le stelle della stessa compiono il loro moto di rivoluzione.

Al fine di studiare la regione circostante Virgo A, è stato messo a punto un sistema di radiotelescopi che interagiscono grazie alla cosiddetta Interferometria a Base Molto Ampia (VLBI), in cui molte antenne radio disposte in diverse zone del pianeta e indipendenti tra loro vengono adoperate per creare un sistema sincrono: in altre parole, queste cooperano come se vi fosse un unico telescopio “virtuale” che ha come apertura effettiva la distanza tra le stazioni riceventi più lontane. I dati sono quindi sincronizzanti e divengono frutto di una ”unica osservazione”.

Il progetto internazionale che da anni si è occupato della speculazione di Virgo A è chiamato Event Horizon Telescope (EHT), che, operando ad una lunghezza d’onda di circa 1.3mm (230 GHz di frequenza) ha consentito di oltrepassare le densissime nubi di materiale interstellare che impediscono la visione diretta della regione di Virgo A portando a risultati straordinari.

Ecco una breve illustrazione di come funziona questo ingegnoso progetto dal canale youtube ehtelescope:

La rivoluzionaria foto del buco nero di Virgo A

La regione in cui si trova la nostra Via Lattea e che racchiude le nostre immediate vicine di casa è definita Ammasso della Vergine ed ospita appunto la protagonista di questa giornata: Virgo A.

Perchè ci si aspettava di ottenere risultati su Sagittarius A* e invece siamo concentrati su Messier 87? Virgo A è la galassia più massiccia dell’ammasso della Vergine, e la motivazione che ha portato a questa scelta piuttosto che a Sagittarius A* è insita nel cosiddetto angolo sotteso: in effetti, il buco nero che si trova al centro della nostra galassia è senz’altro più vicino rispetto a quello di Virgo A, ma quest’ultimo, nonostante sia molto lontano, è assai più grande, e ciò implica che in termini di angolo sotteso (in parole povere, di superficie osservabile con le tecniche di EHT) non vi è estrema differenza.

Tuttavia, lo spazio che ci separa da Sagittarius A* è molto insidioso, intervallato com’è da materiale gassoso e nubi di varia natura. Ciò rappresenta un forte ostacolo al rilevamento dei dati emessi dal buco nero al centro della nostra galassia, per cui l’attenzione, per questa prima importante volta, è calata su Virgo A, che secondo i principi di funzionamento di EHT occupa una posizione molto più facile da speculare.

La conferenza stampa ESO, Progetto EHT, Consiglio europeo per la ricerca

L’evento ha una rilevanza mondiale: stiamo parlando dell‘immagine del sogno di Einstein, che nel 1915 ha per la prima volta ha dato forma, con la sua intuizione, ad una rappresentazione simile: lo spazio-tempo completamente distorto, per quel punto a densità infinita altrimenti chiamato singolarità. Il progetto di 44 milioni di euro ha visto come capofila l’Europa stessa, che ha riposto tutte le proprie forze nella scienza, coordinando team di più di 200 persone per il raccoglimento e analisi dei dati, nonchè del processo di imaging della foto inedita del buco nero di Virgo A.

Con fortissima emozione e commozione i rappresentanti del progetto EHT hanno reso finalmente possibile osservare quanto le aspettative e le ricostruzioni dell’immagine di un buco nero siano davvero in accordo con la realtà!

Risulta molto difficile non rimanere spiazzati dall’immagine e, al contempo, provare a descriverla. In effetti, come già detto, la stessa risulta essere perfettamente in accordo con le aspettative: un bordo chiaro, di colori che vanno dal rosso al giallo, e che rappresenta l’orizzonte degli eventi, quella porta dopo la quale tutto scompare.

Il senso di questa frase è che la parte nera, chiaramente visibile dalla foto, non è il centro o la massa del buco nero, bensì la sua ombra. Il frutto di oltre 40 anni di lavoro per la costruzione dell’impianto dell’EHT e di due anni di studi di immagini e dati captati dal 2017 ad oggi, conferma quanto predetto dalla teoria sui buchi neri: non ci è possibile vedere cosa accade in un buco nero, quella porta, quell’ombra, sono un punto di non ritorno. L’informazione scompare.

Un grande motivo di frustrazione per qualunque scienziato: sapere che esiste qualcosa ma non poterla sperimentare.

dichiarano dalla conferenza in diretta mondiale. Ma la foto di oggi ha fatto la storia: in quella gigantesca galassia lenticolare alberga un buco nero dal quale nulla può fuoriuscire, e all’interno del quale non si possono condurre esperimenti.

Dall’immagine si evince quanto aspettativa e realtà coincidano: man mano che la materia finisce nel buco nero comincia a ruotare a quasi la velocità della luce. Lì dentro la luce non si muove in linea retta, ma arriva da tutti i punti e si può addirittura flettere. In particolare, si evince un senso di rotazione oraria, e a dimostrarlo è la regione sottostante che risulta essere più colorata e luminosa. Il buco nero è esattamente come lo aveva previsto Einstein.

Si è trasformato il concetto matematico dell’orizzonte degli eventi in un oggetto fisico testabile e misurabile. Oggi, si è compiuto il primo grande passo per il progresso scientifico.