La ‘prima fotografia’ di un buco nero

Questa immagine a forma di mezzaluna rappresenta la simulazione migliore della regione in prossimità di Sgr A*, il buco nero supermassiccio che risiede nel nucleo della Via Lattea.
Credit: Kamruddin/Dexter

E’ noto che i buchi neri supermassicci risiedono nei nuclei delle galassie attive ma nessuno di essi è stato ‘osservato’ direttamente. Oggi, però, gli astronomi stanno cominciando a simulare una serie di immagini di quella che potrebbe essere la regione circostante il buco nero in prossimità dell’orizzonte degli eventi.

In particolare, alcuni ricercatori hanno trovato che l’immagine di un buco nero o, più precisamente, la regione che lo circonda in prossimità dell’orizzonte degli eventi, potrà avere una forma a ‘mezzaluna’ piuttosto che una forma a ‘blob’ così come viene spesso prevista dai modelli numerici. Naturalmente, i buchi neri sono invisibili per definizione dato che nemmeno la luce può sfuggire all’intensa forza gravitazionale. Tuttavia, l’orizzonte degli eventi, cioè quella regione ideale che definisce il ‘punto di non ritorno’, dovrebbe essere visibile a causa della radiazione emessa dalla materia che si accresce attorno al buco nero formando il cosiddetto disco di accrescimento. Un nuovo progetto scientifico, denominato Event Horizon Telescope, permetterà di raggiungere un elevato potere esplorativo, che altrimenti sarebbe troppo piccolo da ottenere, grazie ad una rete internazionale formata da diversi radiotelescopi sparsi sul globo. Questo strumento permetterà di realizzare una serie di immagini in prossimità dell’orizzonte degli eventi per cui gli astronomi si aspettano di ottenere la “prima immagine” entro i prossimi cinque anni. Dunque, cosa ci si aspetta? In realtà, secondo le recenti simulazioni realizzate da Ayman Bin Kamruddin e Jason Dexter, le immagini dovrebbero assomigliare a quelle di una mezzaluna piuttosto che avere la forma a blob che era stata simulata dai precedenti modelli. La forma a mezzaluna deriva dalla presenza del disco di accrescimento formato da polveri e gas che orbitano attorno al buco nero. Data la sua rotazione, il lato del disco che si muove verso l’osservatore a Terra diventa più luminoso a causa del ben noto effetto Doppler mentre il lato del disco che si allontana dall’osservatore appare più debole. Al centro della mezzaluna crescente vi è un cerchio scuro, chiamato l'”ombra del buco nero” che rappresenta effettivamente l’oggetto supermassiccio, mentre la luce risulta talmente deflessa a causa dall’intenso campo gravitazionale. Ora, dato che il modello a mezzaluna si adatta meglio ai dati ciò permette ai ricercatori di discriminare tra i diversi modelli che descrivono i processi fisici in prossimità dei buchi neri. In definitiva, gli astronomi sperano di ottenere le prime foto di Sagittarius A* in modo da misurare con precisione la massa del buco nero della Via Lattea e verificare direttamente l’esistenza dell’orizzonte degli eventi che, sebbene sia previsto dalle equazioni della relatività generale, nessuno lo ha mai osservato realmente.

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