L’immagine rivela un getto lanciato da un buco nero. I ricercatori hanno immortalato, per la prima volta, l’ombra di un buco nero insieme al suo potente getto di materiale. Quest’ultimo, emerso dal buco nero, è stato immortalato in un’immagine appena rilasciata.
Il buco nero super-massiccio è situato al centro della galassia Messier 87, o M87. Le osservazioni sono state effettuate inizialmente nel 2018, combinando insieme le capacità di più telescopi. L’immagine rivoluzionaria può aiutare i ricercatori ad ottenere maggiori informazioni su come si comportano i buchi neri e su cosa consente loro di lanciare getti energetici di materiale attraverso l’universo.
Immagine del buco nero
L’immagine è stata raccolta dall’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, dal Greenland Telescope e dal Global Millimeter VLBI Array. Gli strumenti hanno lavorato insieme per scrutare nel cuore di M87, una formazione situata a 55 milioni di anni luce. Il buco nero al centro galattico di M87 è 6,5 miliardi di volte più massiccio del Sole.
Una grande galassia, solitamente, contiene un buco nero super-massiccio al centro, luogo in cui l’oggetto celeste inghiotte gas, polvere e stelle che passano troppo vicino. Un buco nero, viceversa, può anche inviare potenti getti di materiale, che esplodono attraverso lo spazio, anche oltre la galassia natale. La nuova immagine, insieme ad un documento di ricerca, sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
L’autore principale dello studio Ru-Sen Lu, astronomo dell’osservatorio astronomico di Shanghai in Cina ha spiegato che: “Sappiamo che i getti vengono espulsi dalla regione che circonda i buchi neri, ma ancora non comprendiamo appieno come ciò avvenga effettivamente. Per studiarlo direttamente, dobbiamo osservare l’origine del getto il più vicino possibile al buco nero”.
L’immagine e i dettagli
La nuova immagine permette di vedere la connessione tra la base del getto e la materia che vortica intorno al buco nero super-massiccio. Le precedenti osservazioni hanno mostrato il getto ed il buco nero separati tra di loro. Questa condizione era visibile nella prima immagine diretta di un buco nero, rilasciata nel 2019.
Il coautore dello studio Jae-Young Kim, assistente professore alla Kyungpook National University ha dichiarato che: “Questa nuova immagine completa il quadro, mostrando contemporaneamente la regione attorno al buco nero ed il getto”. La materia mentre orbita attorno al buco nero, si riscalda e rilascia radiazioni in lunghezze d’onda della luce. La luce crea la struttura ad anello che si vede risplendere attorno all’ombra del buco nero, o l’oscurità al centro. La nuova immagine ha catturato la luce radio emessa ad una lunghezza d’onda maggiore rispetto all’immagine immortalata nel 2019.
Il coautore dello studio Thomas Krichbaum, ricercatore presso il Max Planck Institute for Radio Astronomy ha spiegato che: “A questa lunghezza d’onda, possiamo vedere come il getto emerge dall’anello di emissione attorno al buco nero super-massiccio centrale”.
La dimensione dell’anello presente nella nuova immagine è circa il 50% maggiore rispetto all’immagine del 2019. Quest’ultima è stata ripresa dalla Event Horizon Telescope Collaboration, un’altra rete globale di telescopi utilizzata per fotografare il buco nero M87.
L’immagine e il materiale
I ricercatori ritengono che sia presente molto più materiale che sta cadendo verso il buco nero nella nuova immagine. Questo è il motivo per cui l’anello sembra più grande. I ricercatori hanno utilizzato l’interferometria, una tecnica che sincronizza i segnali catturati da ciascun telescopio, per creare l’immagine.
Gli astronomi, recentemente, hanno anche utilizzato l’apprendimento automatico per poter rilasciare una versione più pulita e nitida dell’immagine originale del buco nero M87 del 2019. La regione centrale appare molto più scura e più grande, circondata da un anello luminoso mentre il gas caldo cade nel buco nero.
Conclusioni
I buchi neri sono costituiti da enormi quantità di materia compressa in una piccola area, secondo la NASA. Questa condizione crea un enorme campo gravitazionale che attira tutto ciò che lo circonda, compresa la luce. I potenti fenomeni celesti hanno un modo per surriscaldare il materiale che li circonda e per deformare lo spazio-tempo.
Il materiale si accumula attorno ai buchi neri, viene riscaldato a miliardi di gradi e raggiunge quasi la velocità della luce. La luce si piega attorno alla gravità del buco nero. Questo crea l’anello di fotoni visto nell’immagine. L’ombra del buco nero è rappresentata dalla regione centrale scura.
La conferma visiva dei buchi neri riesce anche a confermare la teoria della relatività generale di Albert Einstein. Il fisico nella teoria ha predetto che le regioni dense e compatte dello spazio avrebbero avuto una gravità così intensa che nulla sarebbe potuto sfuggirle. Se i materiali riscaldati sotto forma di plasma circondano il buco nero ed emettono luce, l’orizzonte degli eventi potrebbe essere visibile. Ulteriori osservazioni dalle reti globali di telescopi potrebbero aiutare a svelare altri segreti sui buchi neri.
Il coautore dello studio Eduardo Ros, coordinatore scientifico del dipartimento per l’interferometria presso il Max Planck Institute for Radio Astronomy, ha dichiarato che: “Abbiamo in programma di osservare la regione intorno al buco nero al centro di M87 a diverse lunghezze d’onda radio per studiare ulteriormente l’emissione del getto. I prossimi anni saranno entusiasmanti, poiché saremo in grado di saperne di più su ciò che accade vicino ad una delle regioni più misteriose dell’universo”.
FONTE:
https://edition.cnn.com/2023/04/26/world/black-hole-jet-direct-image-scn/index.html
