La prima immagine di un buco nero

Oggi, 10 aprile 2019, è un giorno memorabile. Questo pomeriggio è stata pubblicata la prima immagine di un buco nero, quello al centro della galassia ellittica gigante Virgo A (M87).


Prima di commentare questa immagine e di accennare alle tecniche che ne hanno permesso la realizzazione, è bene cercare di capire che cosa stiamo osservando, che cos’è quell’ombra avvolta da un disco asimmetrico di fuoco. Più precisamente, si tratta del cosiddetto orizzonte degli eventi, ovvero quella superficie matematica chiusa oltre la quale nessun evento — all’interno della stessa — può influenzare un osservatore esterno. È un luogo proibito persino ai fisici e agli astronomi: ogni cosa oltrepassi questa superficie è perduta per sem- pre e nulla può dirsi a riguardo. È questa l’ombra nera che scorgete nell’immagine.
L’oggetto massiccio al centro della regione delimitata dall’orizzonte degli eventi, che dà luogo al campo gravitazionale, è definito singo- larità; le caratteristiche di questo stato della materia sono sconosciute ed estranee alle leggi della meccanica che descrivono il resto dell’universo a noi noto. Si tratta di un oggetto infinitamente piccolo (un punto matematico) ma dotato di massa, per cui la sua densità si ipo- tizza tenda all’infinito.
Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, un buco nero è una spaventosa deformazione dello spaziotempo, un “pozzo” con un campo gravitazionale così intenso che nemmeno la luce riesce a sfug- gire dal suo interno.


Ciò che più impressiona è il fatto che oggetti così bizzarri siano stati concepiti soltanto teoricamente da menti brillanti, e poi solo adesso osservati sperimentalmente. Il merito del team di ricercatori dell’Event Horizon Telescope (EHT) è dovuto anche a questo: aver dato evidenza ulteriore della validità del metodo scientifico, secondo il quale si fanno ipotesi, si prevedono dei risultati e si mettono alla prova le previsioni con un esperimento.
Una decina di radiotelescopi, sparsi in tutto il globo, hanno collaborato per produrre una quantità tale di dati da non poter essere trasportata tramite internet: gli hard disk sono stati spediti per via aerea dagli osservatori ai centri di calcolo, i quali hanno poi estrapolato la “foto del secolo”. Questa rete di strumenti è analoga ad un radiotelescopio virtuale, la cui antenna parabolica ha il diametro della Terra.
La galassia che ospita il buco nero fotografato è visibile nella costellazione della Vergine ed è distante circa 55 milioni di anni luce (1 anno luce = 9.461 miliardi di km). Il gigantesco mostro, che ospita al suo interno, possiede una massa pari ad oltre 6 miliardi di volte quella del Sole. Si tratta, dunque, di un oggetto molto distante seppure di notevoli dimensioni. La tecnica adoperata da EHT per osservarlo è molto complessa e ha permesso di raggiungere una risoluzione angolare di 20 micro secondi d’arco. Un livello tale di dettaglio da permetterci  di leggere una pagina di giornale posta a New York comodamen- te seduti in un bistrot da Parigi.
Le future applicazioni di questo strumento sono innumerevoli. Si attende, inoltre, la pubblicazione dell’immagine del buco nero supermassiccio sito al centro della nostra galassia, la Via Lattea; si chiama Sagittarius A* ed è circa 1000 volte meno massiccio di quello fotografato, ma anche 2000 volte più vicino! Sembra che l’analisi dei dati riguardanti il buco nero di M87 abbia avuto la precedenza su Sa- gittarius A* poiché risultava meno complicata e con risultati forse più accurati. Il disco vorticoso di materia incandescente, che spiraleggia attorno all’orizzonte degli eventi, possiede un dato periodo di stabilità al di fuori del quale muta aspetto, guastando i dettagli dell’imma- gine finale: si parla di un paio di giorni per M87, mentre di qualche ora per il nostro vicino di casa. Poiché la rete di radiotelescopi è dislocata su tutto il globo, e la Terra ruota su se stessa in 24 ore, il tempismo del buco nero di M87 ha prospettato dati di qualità superiore.
In conclusione, è triste riscontrare che un evento scientifico di questa portata non abbia avuto la visibilità mediatica che meritava: infatti, nessuna rete televisiva di nota fama ha deciso di trasmettere e commentare la conferenza stampa che si è svolta oggi alle 15:00 (ora italiana) a Bruxelles. La tristezza di questa scelta deriva dall’importanza di questo risultato, che ha rilevanza confrontabile con quella dello sbarco dell’uomo sulla Luna. E per quell’occasione — mi raccontano — le tv rimasero accese notti intere.

Giuseppe Russo
Giuseppe Russo Autori Zonafranca
Giuseppe Russo studia Fisica all’Università degli Studi di Catania e si interessa di astronomia. È appassionato anche di storia e filosofia, per questo non ha abbandonato l’affetto per le discipline umanistiche. Crede che la divulgazione sia uno dei cardini della cultura scientifica. Nel tempo libero si occupa di fotografia astronomica.

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