{"id":10387,"date":"2022-05-13T18:27:39","date_gmt":"2022-05-13T16:27:39","guid":{"rendered":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=10387"},"modified":"2022-05-13T18:27:41","modified_gmt":"2022-05-13T16:27:41","slug":"ecco-il-buco-nero-al-centro-della-nostra-galassia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=10387","title":{"rendered":"Ecco il buco nero al centro della nostra galassia"},"content":{"rendered":"\n
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Questa \u00e8 la prima immagine di Sgr A*, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, la Via Lattea. \u00c8 la prima prova visiva diretta della presenza di questo buco nero. L\u2019immagine \u00e8 stata realizzata dall\u2019Event Horizon Telescope (Eht), un array che collega otto osservatori radioastronomici in tutto il mondo<\/strong> a formare un unico telescopio virtuale delle dimensioni della Terra<\/strong>. Il progetto prende il nome dall\u2019orizzonte degli eventi<\/strong>, il confine di un buco nero oltre il quale nulla pu\u00f2 sfuggire, nemmeno la luce. Anche se non possiamo vedere il buco nero stesso, perch\u00e9 non emette luce, il gas che brilla attorno ad esso possiede un aspetto distintivo: una regione centrale scura (chiamata \u201combra\u201d del buco nero<\/strong>) circondata da una struttura brillante a forma di anello. La nuova immagine cattura la luce distorta dalla potente gravit\u00e0 del buco nero<\/strong>, che ha una massa pari a quattro milioni di volte quella del Sole<\/strong>. L\u2019immagine del buco nero Sgr A* \u00e8 una media delle diverse immagini che la Collaborazione Eht ha estratto dalle sue osservazioni del 2017. Crediti: Eht Collaboration<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Svelata oggi la prima immagine del buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia<\/strong>, la Via Lattea. Questo risultato \u00e8 una prova schiacciante che questo oggetto \u00e8 a tutti gli effetti un buco nero e fornisce indizi importanti per comprendere il comportamento di questi corpi che si ritiene risiedano al centro della maggior parte delle galassie. A ottenere questa immagine, grazie a una rete globale di radiotelescopi, la Collaborazione Event Horizon Telescope<\/a> (Eht<\/strong>), un team internazionale di cui fanno parte anche ricercatrici e ricercatori dell\u2019Istituto nazionale di astrofisica<\/em>, dell\u2019Istituto nazionale di fisica nucleare<\/em>, dell\u2019Universit\u00e0 Federico II di Napoli e dell\u2019Universit\u00e0 di Cagliari<\/em><\/p>\n\n\n\n

L\u2019attesissima immagine mostra finalmente l\u2019oggetto massiccio che si cela al centro della nostra galassia<\/strong>. Gi\u00e0 in passato gli scienziati avevano scoperto stelle che si muovevano intorno a un corpo invisibile<\/em>, compatto e molto massiccio al centro della Via Lattea. Quelle osservazioni suggerivano che l\u2019oggetto in questione, chiamato Sagittarius A*<\/strong><\/a> (Sgr A*), fosse un buco nero<\/strong>, e l\u2019immagine resa pubblica oggi fornisce la prima prova visiva diretta a sostegno di questa ipotesi.<\/p>\n\n\n\n

Anche se non possiamo vedere il buco nero stesso, perch\u00e9 non emette luce, il gas che brilla attorno a esso possiede un aspetto distintivo: una regione centrale scura (chiamata \u201combra\u201d del buco nero) circondata da una struttura brillante a forma di anello. La nuova immagine cattura la luce distorta dalla potente gravit\u00e0 del buco nero<\/strong>, che ha una massa pari a quattro milioni di volte quella del Sole<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

\u00abSiamo rimasti sbalorditi da quanto le dimensioni dell\u2019anello siano in accordo con le previsioni della teoria della relativit\u00e0 generale<\/em> di Einstein\u00bb, commenta Geoffrey Bower<\/strong>, Eht project scientist all\u2019Academia Sinica di Taipei<\/em>, Taiwan e alla University of Hawai\u02bbi at M\u0101noa<\/em>, negli Stati Uniti. I risultati sono descritti in una serie di articoli pubblicati oggi su un numero speciale della rivista The Astrophysical Journal Letters<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

\u00ab\u00c8 uno straordinario risultato della cui portata riusciremo a renderci conto davvero solo con il tempo\u00bb, dice la ministra dell\u2019Universit\u00e0 e della Ricerca Maria Cristina Messa<\/strong>. \u00abComplimenti al grande e globale gruppo di lavoro che ha consentito di raggiungerlo e, all\u2019interno di questo, alle scienziate e agli scienziati italiani. Questa scoperta dimostra come le reti collaborative di ricerca internazionale siano fondamentali per il progresso di tutti, di come sia importante per l\u2019Italia farne parte investendo, in modo continuo e stabile negli anni, in grandi infrastrutture di ricerca e di dati, per rafforzarle e implementarle sempre di pi\u00f9, e di come si debba fare uno sforzo per preservare queste reti anche in momenti di crisi. Questo risultato ci ricorda anche che non si deve avere sempre fretta di raggiungere in pochissimo tempo un determinato risultato: la ricerca ha i suoi tempi e a questi dobbiamo avere la pazienza di adattarci, consapevoli che ne varr\u00e0 sempre la pena\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

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Infografica riassuntiva delle istituzioni e persone coinvolte nella Collaborazione Eht, con le dimensioni relative del buco nero Sagittarius A* al centro della Via Lattea. Crediti: Nrao\/Aui\/Nsf, Eht Collaboration<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Il buco nero, che si trova a circa 27mila anni-luce dalla Terra <\/strong>in direzione della costellazione del Sagittario<\/strong>, appare nel cielo con una dimensione pari a quella che avrebbe una ciambella sulla Luna<\/em>. Per realizzarne l\u2019immagine, il team ha creato il potente Eht mettendo insieme otto osservatori radio-astronomici in tutto il mondo<\/strong> per creare un unico telescopio virtuale dalle dimensioni del pianeta Terra. Eht ha osservato Sgr A*<\/strong> per diverse notti nell\u2019aprile 2017, raccogliendo dati per molte ore di seguito, in modo simile a quando si effettua un\u2019esposizione lunga con una macchina fotografica.<\/p>\n\n\n\n

Cruciale per raggiungere questo risultato \u00e8 stato il contributo di Alma<\/strong><\/a>, l\u2019Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array,<\/strong> il pi\u00f9 potente radiotelescopio esistente, che dal deserto di Atacama<\/em>, in Cile, scruta il cosmo in banda radio a lunghezze d\u2019onda millimetriche e submillimetriche<\/strong>. L\u2019Italia partecipa ad Alma attraverso l\u2019ESO<\/strong>, lo E<\/em>uropean Southern Observatory<\/strong>, e ospita il nodo italiano del Centro regionale europeo Alma presso la sede dell\u2019Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) di Bologna<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

La scoperta arriva dopo la prima immagine di un buco nero, quello al centro della galassia lontana M87<\/strong>, resa pubblica dalla Collaborazione Eht nel 2019. I due buchi neri appaiono straordinariamente simili<\/strong>, anche se quello nel cuore della nostra galassia \u00e8 oltre mille volte pi\u00f9 piccolo e meno massiccio<\/strong> rispetto a quello di M87. \u00abAbbiamo due tipi completamente diversi di galassie e due buchi neri con masse molto diverse, ma vicino al bordo di questi buchi neri, l\u2019aspetto \u00e8 sorprendentemente simile\u00bb, dice Sera Markoff<\/strong>, professoressa di astrofisica teorica all\u2019Universit\u00e0 di Amsterdam<\/em>, Paesi Bassi, e co-chair <\/em>del Consiglio scientifico di Eht. \u00abQuesto ci dice che la relativit\u00e0 generale governa questi oggetti da vicino, e qualsiasi differenza vediamo in regioni pi\u00f9 lontane deve essere dovuta a differenze nel materiale che circonda i buchi neri\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

\u00abLe osservazioni forniscono ulteriore supporto al fatto che lo spaziotempo nell\u2019intorno dei buchi neri \u00e8 descritto da soluzioni della relativit\u00e0 generale, indipendentemente dalla loro massa\u00bb, commenta Mariafelicia De Laurentis<\/strong>, professoressa di astrofisica all\u2019Universit\u00e0 Federico II di Napoli<\/em> e ricercatrice all\u2019Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), deputy project scientist<\/em>, membro del Consiglio scientifico e coordinatrice del gruppo di Gravitational Physics di Eht<\/em>, che ha guidato il paper<\/em> sui test della gravit\u00e0. \u00abGli studi sul centro galattico hanno consentito negli anni di eseguire molti test di verifica della relativit\u00e0 generale<\/em>, ma il risultato presentato oggi \u00e8 senza precedenti perch\u00e9 permette molte misure originali sulla gravit\u00e0 e di fare nuova scienza sui buchi neri supermassicci <\/strong>e sul loro ruolo nell\u2019evoluzione dell\u2019universo: abbiamo aperto le porte di un nuovo straordinario laboratorio\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Ottenere il nuovo risultato \u00e8 stato molto pi\u00f9 difficile rispetto al precedente<\/em>, anche se Sgr A* \u00e8 molto pi\u00f9 vicino a noi. Il team ha dovuto sviluppare nuovi sofisticati strumenti di analisi dati per tener conto del moto del gas intorno a Sgr A*,<\/strong> che impiega pochi minuti a completare un\u2019orbita <\/strong>attorno a questo buco nero. Il buco nero al centro della galassia M87<\/strong> \u00e8 molto pi\u00f9 grande e il gas, che si muove alla stessa velocit\u00e0 (prossima a quella della luce) attorno a entrambi i buchi neri, impiega giorni o addirittura settimane per orbitare intorno ad esso: era dunque un target pi\u00f9 stabile e quasi tutte le immagini avevano lo stesso aspetto<\/strong>. Non \u00e8 accaduto lo stesso per Sgr A*. L\u2019immagine del buco nero al centro della nostra galassia \u00e8 una media delle diverse immagini estratte dal team<\/strong>, svelando finalmente questo oggetto per la prima volta.<\/p>\n\n\n\n

\u00abLa variabilit\u00e0 \u00e8 uno degli aspetti critici di Sgr A*: se da un lato rappresenta una grande sfida per la produzione di immagini del centro galattico, dall\u2019altro ci fornisce uno strumento fondamentale per l\u2019indagine dei processi fisici che vi hanno luogo<\/em>\u00bb, commenta Nicola Marchili<\/strong>, ricercatore Inaf e secondo autore di uno degli official papers<\/em>, che ha lavorato all\u2019analisi dei dati sulla variabilit\u00e0 temporale del buco nero<\/em>. \u00abLa variabilit\u00e0 stimata dai dati Eht \u00e8 molto inferiore a quanto atteso in base alla maggior parte dei modelli teorici correnti <\/em>e pone quindi vincoli stringenti alle propriet\u00e0 fisiche del buco nero<\/em>\u00bb, aggiunge Marchili, che lavora presso il Centro regionale europeo Alma a Bologna<\/em> insieme alle ricercatrici Inaf Elisabetta Liuzzo<\/strong> e Kazi Rygl<\/strong>, anch\u2019esse parte della Collaborazione Eht, all\u2019interno della quale si occupano principalmente della calibrazione dei dati.<\/p>\n\n\n\n

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Le dimensioni relative dell\u2019ombra del buco nero al centro della galassia M87 (a sinistra) e di Sagittarius A*, il buco nero al centro della Via Lattea (a destra), confrontate con il raggio del Sole, delle orbite di Mercurio e di Plutone, e la distanza da Terra raggiunta dalla sonda Voyager. Crediti: Eht collaboration (acknowledgment: Lia Medeiros, xkcd)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Ricercatori e ricercatrici sono entusiasti di avere finalmente le immagini di due buchi neri di dimensioni diverse<\/strong>: un\u2019opportunit\u00e0 per comprenderne le somiglianze e differenze. Hanno anche iniziato a usare i nuovi dati per mettere alla prova la teoria e i modelli che descrivono il comportamento del gas intorno ai buchi neri supermassicci <\/em>\u2013 un processo ancora non del tutto compreso ma ritenuto chiave nella formazione ed evoluzione delle galassie<\/strong> nell\u2019universo.<\/p>\n\n\n\n

\u00abOltre a sviluppare nuovi strumenti per realizzare l\u2019immagine di Sgr A*,<\/strong> il team ha prodotto milioni di immagini con diverse combinazioni di parametri per i vari algoritmi di imaging<\/em>, usando grandi infrastrutture di calcolo\u00bb, aggiunge Rocco Lico<\/strong>, associato Inaf e ricercatore all\u2019Instituto de Astrof\u00edsica de Andaluc\u00eda<\/em>, in Spagna, co-leader<\/em> di uno dei gruppi che si occupa di analisi dati nell\u2019Imaging working group e Information-technology officer della Collaborazione Eht. \u00abIn questo processo, \u00e8 stata anche compilata una biblioteca senza precedenti di buchi neri simulati<\/em> da confrontare con le osservazioni\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Questo risultato \u00e8 il frutto del lavoro di oltre 300 ricercatori e ricercatrici di 80 istituti in tutto il mondo<\/strong> che insieme formano la Collaborazione Eht.<\/p>\n\n\n\n

\u00abOttenere questa immagine \u00e8 sempre stato il nostro obiettivo sin dall\u2019inizio del progetto e poterla rivelare al mondo oggi ci ripaga di tanti anni di duro lavoro\u00bb, conclude Ciriaco Goddi<\/strong>, docente all\u2019Universit\u00e0 di Cagliari, associato Inaf e Infn, che fa parte di questa impresa sin dal 2014 come coordinatore del gruppo europeo di BlackHoleCam, <\/em>uno dei progetti da cui ha avuto origine la Collaborazione Eht. \u00abLa rete Eht \u00e8 in continua espansione e oggetto di importanti aggiornamenti tecnologici: cos\u00ec potremo avere immagini ancora pi\u00f9 impressionanti e addirittura filmati di buchi neri nel prossimo futuro\u00bb.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Il lavoro di Eht, infatti, non si ferma: lo scorso marzo \u00e8 stata condotta una nuova campagna di osservazione che include tre nuovi radiotelescopi.<\/p>\n\n\n\n

Guarda il servizio video su MediaInaf Tv<\/em>:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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