Rivelazioni Sconvolgenti: Il Buco Nero M87* Svela i Suoi Segreti

Nuove scoperte sull'anello luminoso e la dinamica del buco nero supermassiccio al centro della galassia M87.

Un Nuovo Capitolo nella Storia dei Buchi Neri

Nel 2019, la collaborazione dell’Event Horizon Telescope (EHT) ha raggiunto un traguardo storico con la pubblicazione della prima immagine di un buco nero, M87*, situato al centro della galassia omonima. Questa straordinaria immagine, ottenuta da dati raccolti nel 2017, ha aperto la strada a una nuova era di esplorazione astrofisica. Recentemente, il team dell’EHT ha approfondito le osservazioni del 2018, rivelando scoperte significative che arricchiscono la nostra comprensione di questi enigmatici oggetti cosmici.

Nuove Scoperte sull’Anello di M87

L’analisi più recente ha rivelato che la porzione più luminosa dell’anello che circonda M87* ha subito uno spostamento, probabilmente a causa della turbolenza nel gas rotante, noto come disco di accrescimento. Gli scienziati hanno confermato che l’asse di rotazione del buco nero è inclinato rispetto alla Terra, fornendo spunti interessanti per la comprensione della sua dinamica. I ricercatori hanno l’ambizioso obiettivo di realizzare un video in time-lapse di M87*, permettendo di osservare in modo dinamico l’evoluzione del buco nero nel tempo.

Immagini Osservate e Teoriche del Buco Nero M87*
Sinistra: immagini EHT di M87* dalle campagne di osservazione del 2018 e del 2017. Centro: immagini esemplificative da una simulazione magnetoidrodinamica relativistica generale (GRMHD) in due momenti diversi. Destra: stesse istantanee della simulazione, sfocate per adattarsi alla risoluzione osservativa dell’EHT.
Collaborazione EHT

Un’Analisi Approfondita di M87

A sei anni dalla cattura della prima immagine, la collaborazione dell’EHT ha presentato un’analisi aggiornata di M87*, il buco nero supermassiccio al centro della galassia. Questo studio integra i dati delle osservazioni del 2017 e del 2018, fornendo nuove informazioni sulla struttura e sul movimento del plasma nelle vicinanze dell’orizzonte degli eventi. I risultati ottenuti rappresentano un passo cruciale nella comprensione delle condizioni estreme che caratterizzano l’ambiente circostante i buchi neri.

L’Evoluzione dell’Anello Luminoso

Le osservazioni del 2018 hanno confermato l’esistenza dell’anello luminoso già documentato nel 2017, il cui diametro è di circa 43 microarcosecondi, in linea con le previsioni teoriche per l’ombra di un buco nero di 6,5 miliardi di masse solari. In particolare, la regione più luminosa dell’anello ha mostrato uno spostamento di 30 gradi in senso antiorario, attribuibile alla turbolenza nel disco di accrescimento. La conferma di questa previsione teorica è motivo di grande soddisfazione per il team di ricerca.

Orientamento e Dinamica del Buco Nero di M87

L’analisi della luminosità dell’anello fornisce indicazioni preziose sull’orientamento della rotazione del buco nero. La posizione della regione più luminosa nel 2018 rafforza l’interpretazione dell’orientamento del buco nero emersa dalle osservazioni del 2017: l’asse di rotazione del buco nero è orientato lontano dalla Terra.

Comprendere l’Ambiente Turbolento di M87

Luciano Rezzolla, presidente di astrofisica teorica presso l’Università Goethe di Francoforte, Germania, osserva che i buchi neri di dimensioni così enormi come M87* tendono a cambiare solo su scale temporali molto lunghe. Pertanto, non sorprende che molte delle misurazioni effettuate nel 2017 siano state confermate anche nelle osservazioni del 2018. Tuttavia, le piccole variazioni riscontrate sono fondamentali per comprendere le dinamiche che avvengono nelle immediate vicinanze di M87*.

Prospettive Future e Modelli di Supercomputer

Il team di ricerca ha utilizzato una nuova e vasta libreria di immagini generate da supercomputer, tre volte più grande rispetto a quella impiegata per le osservazioni del 2017. Questa risorsa ha permesso di valutare i modelli di accrescimento utilizzando dati provenienti da entrambe le campagne di osservazione. Quando il gas si avvicina a un buco nero, può muoversi nella stessa direzione della sua rotazione o in direzione opposta. Le analisi dei dati dell’EHT relativi a M87 degli anni successivi, 2021 e 2022, sono già in corso e promettono di fornire ulteriori vincoli statistici e approfondimenti sulla natura del flusso turbolento che circonda il buco nero.

Un Consorzio Globale per l’Astrofisica

La collaborazione dell’Event Horizon Telescope riunisce oltre 400 ricercatori provenienti da tutto il mondo, inclusi continenti come Africa, Asia, Europa e Americhe. Questo sforzo internazionale ha come obiettivo la cattura delle immagini più dettagliate di buchi neri mai ottenute, creando un telescopio virtuale delle dimensioni della Terra. Il progetto coinvolge diversi telescopi distribuiti globalmente, tra cui:

  • ALMA
  • APEX
  • Telescopio IRAM da 30 metri
  • Osservatorio IRAM NOEMA
  • Telescopio James Clerk Maxwell
  • Large Millimeter Telescope
  • Submillimeter Array
  • Submillimeter Telescope
  • South Pole Telescope
  • Telescopio Kitt Peak
  • Telescopio della Groenlandia

I dati raccolti da questi osservatori sono stati elaborati presso il Max Planck Institute for Radio Astronomy e il MIT Haystack Observatory, con ulteriori post-elaborazioni condotte da un team internazionale in diverse istituzioni. Il consorzio EHT comprende 13 istituzioni chiave, rappresentando un esempio di collaborazione scientifica globale.

Fonti e Riferimenti dell'Articolo: