L'anno scorso, i ricercatori hanno "sentito" per la prima volta i buchi neri rilevando le onde gravitazionali da due di questi oggetti in collisione. Ora vogliono vedere il buco nero con i propri occhi, o almeno la sua sagoma.
Il mese prossimo, gli astronomi useranno i radiotelescopi di tutto il mondo per creare l'equivalente di un singolo strumento "planetario" che permetterà loro di catturare immagini di buchi neri illuminando l'enorme nuvola di gas e materia stellare che orbita attorno ad essi. Il loro obiettivo è un buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea noto come Sagittarius A * (Sgr A *), così come un oggetto ancora più massiccio nella vicina galassia M87.
Le osservazioni precedenti utilizzando l'Event Horizon Telescope (EHT) hanno dato risultati molto interessanti, ma sono rimasti dei punti senza volto nel punto in cui avrebbero dovuto essere i buchi neri nella foto. Per la prima volta quest'anno, EHT riceverà supporto da laboratori in Cile e Antartide e questo potere aggiuntivo lo aiuterà a migliorare la risoluzione dell'immagine. Gli astronomi sperano di vedere i buchi neri raccogliere il gas galleggiante intorno a loro in strutture dense e vomitare lunghi flussi di materia stellare. Sperano anche di mappare il focus e la forma dell'orizzonte degli eventi e verificare se la teoria della relatività generale di Albert Einstein funziona in condizioni così estreme.
L'EHT sarà in grado di catturare il bersaglio solo una volta all'anno, a condizione che il tempo sia buono e la posizione sia in cui entrambi i buchi neri siano chiaramente visibili negli osservatori di tutto il mondo. Quest'anno, il team osserverà il cielo per 5 notti da una "finestra" lavorativa di 10 giorni dal 5 al 14 aprile. Inizierà quindi il lavoro ad alta intensità di dati, che potrebbe richiedere un anno o più, a seconda dei risultati dei sondaggi. Il direttore dell'EHT Shen Dolman dell'Osservatorio del MIT di Westford scherza dicendo che questo è "un piacere messo in attesa e ricompensato al quadrato".
Visualizzare i buchi neri è una sfida, non solo perché la loro intensa gravità cattura anche i fotoni di luce. Il problema principale è che questi oggetti sono sorprendentemente piccoli: Sgr A * ha una massa di quattro milioni di Soli (!), Ma il suo orizzonte degli eventi è di soli 24 milioni di chilometri di diametro, che è solo 17 volte più largo del Sole. Per vedere qualcosa di così piccolo (per gli standard cosmici) a una distanza di 26.000 anni luce da noi, ci vuole un telescopio di potenza veramente globale.
Nella gamma di lunghezze d'onda ottiche, il buco nero ci è nascosto da un velo di polvere e gas che oscura il cuore della galassia. Le onde radio lo attraverseranno molto più facilmente, ma anche loro sono ancora ostacolate dalle nubi di gas ionizzato. I migliori telescopi sensibili alle onde radio più corte (lunghezza millimetrica) sono stati sviluppati solo negli ultimi decenni. All'inizio degli anni 2010, Dolman e altri di EHT hanno iniziato a testare l'idea con tali apparecchiature alle Hawaii, in California e in Arizona. Successivamente hanno ampliato l'array per includere il famoso Large Millimeter Telescope dal Messico. Il risultato è stato un'immagine accettabile di un buco nero da M87, ma gli scienziati non sono ancora stati in grado di capire esattamente come si torcono i buchi neri e riscaldano le nuvole di gas.
Tuttavia, per vedere l'orizzonte degli eventi stesso, l'EHT deve diventare ancora più potente. Negli anni è passata da un'avventura scarsamente finanziata a un progetto di importanza internazionale, sostenuto da 30 importanti istituzioni scientifiche in 12 paesi. Il mese prossimo, il telescopio italiano Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) in Cile sarà collegato ad esso, il che aumenterà la sensibilità EHT di diversi ordini di grandezza.
Puoi saperne di più sulla strategia e sui piani degli astronomi in un articolo di revisione sul portale Science Journal.
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