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Il South Pole Telescope e il buco nero M87

Il South Pole Telescope e il buco nero M87 Posted on 22 Dicembre 2019

Il primo storico « ritratto » di un buco nero – in realtà dell’anello luminoso situato sul suo perimetro, l’orizzonte degli eventi – è stato ottenuto da un team internazionale di 347 ricercatori dopo anni di tentativi, utilizzando 8 diversi radiotelescopi sparsi su vari continenti, sincronizzati con un network di orologi atomici. Uno degli otto strumenti è il South Pole Telescope al polo sud geografico (un telescopio da 10 metri).

Il settimanale scientifico americano Science – fondato nel 1880 da Thomas Edison – ha dedicato la storia di copertina dell’ultimo numero proprio a questa scoperta, la fotografia del buco nero situato al centro della Galassia M87 (Messier 87), un mostro con una massa di 6,5 miliardi di volte quella del nostro Sole.

In Settembre la fotografia aveva già ottenuto il Breakthough Prize 2020 per la Fisica fondamentale, un premio da 3 milioni di dollari istituito alcuni anni fa da personalità della Silicon Valley come Mark Zuckerberg. Ora l’immagine viene celebrata anche da Science.

Il South Pole Telescope (SPT) situato al polo sud geografico, a poca distanza dalla base americana Amundsen-Scott. Il disco ha un diametro di 10 metri. DR
Gli otto radiotelescopi del consorzio Event Horizon Telescope (EHT). I risultati sono il risultato del lavoro della Event Horizon Telescope Collaboration, un gruppo di 347 ricercatori appartenenti a 60 istituzioni scientifiche di 20 paesi.

Nonostante le sue gigantesche dimensioni , il buco nero M87 è invisibile. Come hanno fatto a fotografarlo?

I ricercatori hanno utilizzato un consorzio di radiotelescopi sparsi ai quattro angoli del pianeta con la tecnica dell’interferometria, « creando » un enorme telescopio delle dimensioni della Terra – battezzato Event Horizon Telescope (EHT). Il team di ricercatori – la Event Horizon Telescope Collaboration – è diretto da Shep Doeleman dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a Cambridge, Massachusetts. Qui un suo articolo pubblicato da The Astrophysical Journal Letters. 

(c) Event Horizon Telescope Collaboration

Da oltre dieci anni i ricercatori tentavano di evidenziare (ovvero di fotografare) il vortice incandescente di polveri e gas che ruota intorno al perimetro di un buco nero. Alla fine ci sono riusciti. Nell’immagine si vede un anello lucente, molto luminoso nella parte inferiore, che circonda un’area più scura. L’anello lucente è l’orizzonte degli eventi, la «frontiera di non ritorno» situata sul contorno del buco nero, da cui nulla sfugge a causa dell’intensissima forza gravitazionale. Qui un video realizzato dalla NSF. 

I fotoni sono deviati dalla gravità del buco nero situato al centro della galassia M87, a 55 milioni di anni luce dalla Terra. (C) Nicolle R. Fuller/NSF
(C) Nicolle R. Fuller/NSF
(C) Nicolle R. Fuller/NSF

La National Science Foundation ha finanziato i lavori di un nuovo Event Horizon Telescope (una collaborazione di vari telescopi sparsi sul pianeta): lo scopo è quello di fotografare e filmare il buco nero al centro della nostra galassia – Sagittarius A* (Sgr A*), che peraltro è molto più piccolo di M87, « solo 4 milioni di volte la massa del Sole.

IMMAGINE DI APERTURA: (c) Peter Rejcek/US Antarctic Photo Library (2013)