Com’è fatto un buco nero da vicino? Una scoperta potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione dell’universo

Telescopi sempre più grandi ci permetteranno di osservare oggetti astronomici sempre più deboli (deboli perché di per sé poco luminosi anche se vicini a noi o perché troppo lontani) e con sempre maggiori dettagli.

Ad esempio, da parte dell’intera comunità astronomica internazionale ci sono grossissime aspettative dal prossimo telescopio, l’Extremely Large Telescope (ELT), grazie proprio al suo specchio primario da addirittura 39 metri.

Il fenomeno della lente gravitazionale

Ma il più potente telescopio esistente è la natura stessa che ce lo ha messo a disposizione. E’ la "lente gravitazionale". E’ un fenomeno per cui la deformazione dello spazio prodotta da un oggetto astronomico massiccio, sia esso una stella o un ammasso di galassie, può amplificare l’immagine e la luminosità di un altro oggetto astronomico retrostante in misura tale che nessun telescopio terrestre o spaziale potrebbe mai ottenere.

Nel caso in cui a deformare lo spazio sia una galassia o un ammasso di galassie si parla di macrolente gravitazionale, se invece lo spazio è deformato da una stella si parla di microlente gravitazionale.

Una galassia molto studiata dagli astronomi è la RXJ1131-1231. Sebbene molto distante dalla Terra e debolissima, è ben osservabile nei dettagli grazie ad una macrolente gravitazionale che ne rende l’immagine molto grande e molto dettagliata.

Cosa è stato osservato

Un team di ricercatori guidati da Matus Rybak della Leiden University nei Paesi Bassi stava studiando un buco nero supermassiccio nel nucleo di questa galassia. La stavano studiando con un network di radiotelescopi chiamato ALMA, situato sull'altopiano di Chajnantor sulle Ande, nella regione spettrale delle radioonde millimetriche.

Ora la fortuna è sempre benvenuta, qualunque sia l’attività che si svolge, tuttavia, nel nostro caso il team in questione è stato sia fortunato ma soprattutto molto bravo a sfruttare la fortuna.

Analizzando tre diverse immagini dello stesso nucleo galattico riprese a distanza di tempo hanno compreso che questo nucleo, occupato da un buco nero supermassiccio, era non solo amplificato da una macrolente, informazione già nota, ma addirittura anche da una microlente.

Circostanza rarissima e fortunatissima, uno stesso buco nero ingrandito ben due volte, ideale per poterlo studiare nel dettaglio.

Grazie alle loro osservazioni hanno misurato l’emissione radio nella banda del millimetrico emessa dal disco che circonda il buco nero. Poiché il gas e le polveri che emettono le onde millimetriche sono generalmente quieti, i ricercatori ritengono che la radiazione millimetrica osservata provenga dalla corona, una fascia calda, magnetica e attiva a forma di ciambella che circonda il buco nero supermassiccio. Radiazioni millimetriche erano già state osservate in precedenza vicino a un buco nero, ma non era chiaro se fossero causate dalla polvere o da altri meccanismi.

Oltre alle osservazioni nel millimetrico, sono state già programmate osservazioni nella banda dei raggi X con il telescopio spaziale Chandra.

Numerosissimi sono i buchi neri noti, altrettanto innumerevoli sono gli studi dedicati e l’attività teorica che cerca di spiegarne la natura. Tuttavia, è ancora lunga la strada ed ogni novità, come quella ottenuta dal gruppo di Ribak, e cioè l’emissione millimetrica dal disco del buco nero, sono tasselli importanti che via via gli astronomi osservativi e teorici vanno aggiungendo alla comprensione della natura.

Riferimento allo studio

"Detection of millimeter-wave coronal emission in a quasar at cosmological distance using microlensing" Rybak, M. et al. 2025, A&A in press10.48550/arXiv.2503.13313