Buco nero, una “foto” davvero importante?

La prima “foto” del buco nero M87

Lo scorso 10 Aprile è stata per la prima volta resa visibile a tutti la prima “foto” di un buco nero, generando ovazioni e critiche. Ma prima di affrontare le varie visioni in merito a tal immagine, è utile capire cosa sia il soggetto trattato.

Un buco nero è a livello teorico, un corpo celeste con un campo gravitazionale, un insieme di punti spaziali in un cui è presente una tale proprietà, in questo caso la forza di gravità è tale da non lasciar fuggire né materia né radiazione elettromagnetica (luce).

L’esistenza di un corpo talmente massimo da trattenere la luce è stata ipotizzata per la prima volta dallo scienziato inglese John Michell, che in una lettera del 1783 propone al suo amico Henry Cavendish – noto fisico scozzese – la possibilità di una velocità di fuga da tale oggetto (velocità minima che un oggetto deve avere per potersi allontanare indefinitamente da un corpo massivo) maggiore a quella della velocità della radiazione luminosa.

Espresso in termini relativistici dal fisico Karl Schwarzschild nel 1916 – un anno dopo la pubblicazione della teoria della relatività -, il buco nero assume la forma di un punto spaziale estremamente massivo tale da deformare lo spazio-tempo circostante, “spostando” la radiazione luminosa verso le frequenze del rosso. C’è da dire però che lo stesso Einstein, ideatore della relatività, fosse dubbioso su questa soluzione, tanto da affermare:

“Il risultato fondamentale di questo studio è la chiara comprensione del perché le singolarità di Schwarzschild non esistono nella realtà fisica”

Possiamo quindi dire che questa “foto” non dà ragione ad Einstein, ma bensì lo contraddice fortemente.

Disposizione degli otto telescopi del progetto “Event Horizon”

Ma in cosa consiste esattamente questa “immagine”?

Il termine “fotografia” risulta estremamente inesatto quando si parla dei risultati raccolti dal progetto Event Horizon Telescope. Si deve quindi parlare di una mappa di emissione. Il buco nero, come detto in precedenza, deforma lo spazio-tempo a sé circostante portando le frequenze della luce dal visibile a quelle delle onde radio, fenomeni ondulatori in grado di superare le grandi quantità di polveri presenti nell’universo. Gli otto telescopi del progetto, puntati simultaneamente verso il “buco nero” M87 nella galassia Messier 87 – dista circa 55 milioni di anni luce dal nostro pianeta -, hanno raccolto l’emissione in onde radio, permettendo la modellizzazione del corpo, più precisamente del cosiddetto “orizzonte degli eventi”; ovvero un disco di gas che precipita all’interno del buco nero.

“I termini ‘foto’, ‘immagine’, rendono l’idea ma non sono proprio corretti –  spiega Daria Guidetti dell’Inaf (Istituto nazionale di astrofisica) – Le onde radio che gli otto radiotelescopi hanno raccolto non sono visibili all’occhio umano perché, all’interno dello spettro delle onde elettromagnetiche, cadono al di fuori della luce che possiamo percepire con gli occhi. Quello che hanno fatto è trasformare qualcosa di invisibile in visibile”.

Non tanto una foto quindi, ma una ricostruzione colorata.

Naturalmente le polemiche, anche nello stesso ambito scientifico, non si sono risparmiate. C’è chi ha urlato al miracolo fisico, chi invece ha tarpato le ali al mondo, come ha fatto il notissimo fisico Antonio Zichichi, che gela tutti dicendo:

“Se sono entusiasta dello scatto del buco nero? No, è ovvio che doveva essere così, non è affatto una scoperta. È la foto di una cosa che doveva esistere, un oggetto talmente tanto potente nella sua forza gravitazionale che non rilascia nemmeno la luce. Il progresso – prosegue lo scienziato, intervistato su Radio Uno – nasce dagli esperimenti che possiamo fare nei nostri laboratori. Dei buchi neri non sappiamo cosa farcene”.

Al di là di tutte queste chiacchiere scientificamente inutili, questa serie di misurazioni hanno dato per la prima volta la possibilità di stimare sperimentalmente la massa, il verso di rotazione e lo spin del buco nero. Questo permetterà in futuro di costruire sistematicamente modelli e teorie sull’effettivo comportamento di questi corpi celesti, proprio come si legge nell’articolo ufficiale pubblicato sul The Astrophysical Journal:

“Comparing the data with an extensive library of synthetic images obtained from GRMHD simulations covering different physical scenarios and plasma conditions reveals that the basic features of our image are relatively independent of the detailed astrophysical model. This allows us to derive an estimate fort the black hole mass of M = (6.5 ± 0, 7) * 10Mʘ . Based on our modeling and information on the inclination angle, we derive the sense of rotation of the black hole to be in the clockwise direction, i.e., the spin of the black hole points away from us”.

Katie Bouman, ricercatrice che ha sviluppato i dati delle rilevazioni dei telescopi

“Finchè si avranno passioni non si cesserà di scoprire il mondo” Cesare Pavese

FONTI:

La Repubblica

Il Messaggero

The Astrophysical Journal

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