Sagittario A*: prime immagini del mostruoso buco nero

Una rete di telescopi terrestri ha catturato un'immagine del "mostro" nel cuore della Via Lattea. La condivisione di questa immagine segna il giorno in cui ci avviciniamo di più alla conoscenza del vasto universo che ci circonda.

Sagittario A° buco nero
Questa è la prima immagine di un buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, la Via Lattea. È il corpo cosmico noto come Sagittario A*. Credito: collaborazione con il telescopio Event Horizon

Il buco nero, chiamato Sagittario A*, è stato scoperto nel 1974 e prende il nome dall'astronomo Robert Brown. L'introduzione del simbolo dell'asterisco nel nome non è un errore: nella fisica quantistica un asterisco significa un atomo in uno stato eccitato. Da allora, il nome di questo segno è stato utilizzato per nominare i buchi neri.

Queste fotografie confermano che la teoria della relatività generale, formulata da Albert Einstein più di un secolo fa, è corretta (...)

Per quanto riguarda Sagittario A*, è noto che si tratta di un buco nero con una massa che equivale a circa 4 milioni di volte quella del sole e dista circa 26.000 anni luce dal nostro pianeta. Si ritiene che la sua posizione centrale nella nostra galassia, così come la sua attrazione gravitazionale, siano essenziali affinché miliardi di stelle e pianeti (incluso il nostro Sistema Solare) esistano intorno ad essa. La prima immagine di questo buco nero è stata realizzata dal consorzio Event Horizon Telescope (EHT), che comprende una rete di 8 osservatori situati in paesi come Spagna, Cile, Messico e Stati Uniti d'America, oltre che nel continente antartico.

Questa immagine è stata resa pubblica giovedì 12 maggio e ci permette di vedere con grande dettaglio le dimensioni (diametro di 44 milioni di chilometri) e tutto ciò che accade in quello spazio, cioè "l'ombra del buco", il luogo in cui tutto viene assorbito, ed anche il materiale luminoso che lo circonda, ruotando quasi alla velocità della luce e raggiungendo temperature dell'ordine di milioni di gradi.

Perché solo ora abbiamo un'immagine del buco nero Sagittario A*?

Sebbene Sagittario A* sia stato scoperto quasi 50 anni fa, solo ora è stato possibile ottenerne una documentazione fotografica, perché gli eventi in quell'area si verificano così rapidamente che ci sono voluti anni di analisi dei dati e sovrapposizioni di foto (più di 10 miliardi di immagini) per minimizzare l'effetto di distorsione e ottenere così un'immagine in bianco e nero che è stata “evidenziata” con alcuni colori per aumentare la bellezza della composizione.

Affinché questa registrazione fotografica fosse possibile, è stato necessario sincronizzare tutti i telescopi EHT in un orologio atomico per poter acquisire più immagini contemporaneamente da vari punti di vista. I dati sono stati raccolti nel corso dell'anno 2017. Gli osservatori hanno catturato la radiazione a microonde, che è invisibile all'occhio umano, mostrando la forma del buco che aveva 26.000 anni fa, essendo questo il tempo impiegato dalle radiazioni per raggiungere il nostro pianeta alla velocità della luce.

Gli otto telescopi EHT formano una specie di "antenna" gigante, con un diametro pari a quello della Terra, cioè circa 12.700 km. Ma senza l'aiuto di una tecnologia più avanzata, non sarebbe possibile creare e condividere un'immagine estremamente dettagliata di questo buco nero. Una serie di algoritmi riempiono le parti vuote dell'immagine imperfetta, rimosse dagli 8 punti di osservazione, in una tecnica chiamata interferometria.

Questa tecnologia è stata ampiamente utilizzata negli ultimi anni, nel campo dell'astronomia, per poter "fotografare" altri buchi neri con lo stesso livello di definizione. Questi tipi di fotografie confermano che la teoria della relatività generale, formulata da Albert Einstein più di un secolo fa, è corretta, perché si può vedere che tutti i buchi neri si comportano allo stesso modo, indipendentemente dalle loro dimensioni e dalla massa. Quindi, la prossima grande barriera che deve essere superata dalla Fisica è ciò che sta oltre "l'ombra del buco".