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Così trema il buco nero di M87

È stato il primo buco nero a essere immortalato nella storia, e ora ha addirittura un book fotografico. Stiamo parlando di M87*, l’oggetto supermassiccio al cuore della galassia M87. Il suo primo ritratto, ottenuto nell’aprile 2019 grazie all’osservazione simultanea di otto radiotelescopi del progetto Event Horizon Telescope (Eht), mostrava un luminoso anello corrispondente all’ombra del buco nero. Un’immagine che è stata definita la foto del secolo, e che da allora ha dato un possibile volto all’enigmatico orizzonte degli eventi, ovvero la linea dello spazio-tempo oltre la quale nulla può uscire – neppure la luce.

Ora il team di Eth è andato indietro nel tempo, analizzando i dati su M87 raccolti dai radiotelescopi nel periodo compreso tra il 2009 e il 2013, alcuni mai pubblicati prima. I risultati sono sorprendenti: la stessa immagine che l’anno scorso ha fatto il giro del mondo appare ora animata, mostrando l’evoluzione del buco nero nel corso del tempo. Protagonista di questa nuova collezione di ritratti è sempre l’ombra di M87*, che però appare diversa di mese in mese. Come si vede in questa animazione, l’ombra aumenta progressivamente e appare tremolante in alcuni punti. Si osserva anche una variazione nel suo orientamento.

A firmare lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, un team di ricerca internazionale composto da centinaia di scienziati provenienti da ben 108 istituti diversi. Massiccia la partecipazione dell’Italia: alla ricerca hanno partecipato l’Inaf di Bologna, l’Ifpu e la Sissa di Trieste, l’Università di Napoli e l’Infn.

I potenti occhi dell’Eht hanno permesso di raccogliere una miniera d’oro di dati, grazie a tecniche di interferometria astronomica avanzata. «La risoluzione angolare dell’Event Horizon Telescope è così incredibile – racconta Maciek Wielgus del Centro di astrofisica Harvard & Smithsonian e leader dello studio – che potremmo utilizzarla per osservare una partita di biliardo sulla Luna, senza perdere traccia del punteggio. Dal 2009 al 2013 i primi radiotelescopi di Eht avevano già osservato M87*, da tre luoghi geografici diversi fino al 2012 e da quattro nel 2013. Abbiamo quindi analizzato questi dati per comprendere meglio l’evoluzione del buco nero».

In termini quantitativi, i dati erano comunque meno di quelli raccolti nel 2017 e diffusi lo scorso anno. Il che rendeva impossibile la creazione di un’immagine reale. In compenso, il team di Eht ha utilizzato tecniche di modellazione statistica per ricostruire la morfologia di M87* nel corso del tempo.

Il “tremolio” dell’ombra del buco nero è stata la sorpresa maggiore. «Abbiamo scoperto un flusso di materia molto turbolento nei pressi di M87*. A dire il vero, non tutti i modelli teorici sulla crescita dei buchi neri sono coerenti con tutta questa oscillazione. Possiamo quindi iniziare a escludere alcune teorie», dice Wielgus.

Ecco che, oltre a dare il primo volto ai misteriosi signori oscuri del cosmo, i radiotelescopi di Eht possono aiutare a comprendere meglio i processi di crescita dei buchi neri al cuore delle galassie.

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