Buco nero, team internazionale tenta di fotografare l'orizzonte degli eventi

18 Ottobre 2018 93

Un team di ricercatori internazionali dell'EHT starebbe progettando ciò che ad oggi viene considerata un'operazione impossibile, ovvero ottenere la foto dell'orizzonte degli eventi di un buco nero. Non uno qualsiasi, parliamo di Sagittarius A, il buco nero super massiccio presente al centro della nostra Via Lattea.

E' bene a questo punto fare luce su alcuni concetti complessi che proveremo a definire nel modo più semplice possibile. Per quel che ne sappiamo e basandoci su quanto affermato dalla teoria della relatività generale di Einstein, le caratteristiche di un buco nero rendono di fatto impossibile la realizzazione di una sua foto, tuttavia potremmo presto riuscire a immortalare quel confine invisibile che separa l'orizzonte degli eventi dalla misteriosa zona interna del buco nero, in cui la forza di gravità si ipotizza sia talmente alta da trattenere la sua luce stessa o (quasi) qualsiasi altro tipo di informazione.


Secondo una delle soluzioni delle equazioni di campo nel vuoto di Einstein, proposta dal matematico Karl Schwarzschild, l'orizzonte degli eventi si crea nel momento in cui la materia (intesa come massa ed energia) ha una tale concentrazione in un corpo autogravitante che la velocità di fuga assumerebbe valori pari o addirittura superiori a quella della luce (fonte wiki).

L'orizzonte degli eventi può dunque essere identificato come quella superficie limite che, se oltrepassata, non può essere influenzata da nessun osservatore esterno. Un buco nero presenta quindi una singolarità gravitazionale al suo centro, circondata da un orizzonte degli eventi, oltre il quale nessun corpo può uscire. Sul discorso energia c'è ancora molto da capire, sappiamo infatti che oltre l'orizzonte degli eventi è presente una zona chiamata disco di accrescimento, dove gas e materiali orbitali vengono riscaldati a milioni di gradi per poi essere parzialmente inghiottiti dalla singolarità.

Abbiamo usata la parola "parzialmente" non a caso, infatti sono stati osservati dei getti energetici che sfuggono dal disco di accrescimento, viaggiando alla velocità della luce per migliaia di anni. Nel caso specifico di Sagittario A non sono ad oggi stati identificati getti energetici, ma si tratta di un fenomeno che i ricercatori sperano di poter osservare e misurare in un prossimo futuro.

L'EHT (Event Horizon Telescope) si avvale della partecipazione di ricercatori su scala globale, e vede protagonista un sistema di 7 radiotelescopi collegati e cooperanti. Utilizzando il metodo di misura dell'interferometria, si pone l'obiettivo di misurare l'energia elettromagnetica della regione che circonda il buco nero Sagittario A, utilizzando più rilevamenti radio in diverse posizioni per ricavare così maggiori dettagli sulla sorgente.

L'operazione è particolarmente complessa, ad esempio si stanno ancora analizzando le rilevazioni effettuate nell'arco di una settimana nell'aprile del 2017. In quell'occasione, Il team EHT ha puntato tutti e sette i suoi telescopi verso ​​Sagittarius A, mentre sette orologi atomici hanno registrato i tempi di arrivo dei segnali verso ogni telescopio. Lo studio dei dati raccolti richiederà tempo, sarà inoltre necessario combinare le rilevazioni effettuate nel tempo per ottenere risposte.


Lo scopo della ricerca è riuscire a visualizzare gli effetti delle intense forze gravitazionali e tradurli in un'immagine, si spera inoltre di riuscire a fare luce su alcune dinamiche di crescita dei buchi neri, e osservare come la materia in orbita nel disco di accrescimento cambi durante il raggiungimento della velocità relativistica.

I dati sono stati raccolti per un arco temporale di 4 anni, finito nel 2017, che ha interessato non solamente Sagittarius A ma anche un altro buco nero chiamato M87 e situato al centro della galassia Virgo A. Questo per farvi capire come non siano le mere osservazioni in certi casi a rispondere alle domande, ma sia richiesta un'analisi scrupolosa dei dati raccolti. Su queste informazioni sono attualmente al lavoro un team di circa 200 scienziati, così in attesa di conferme su quanto ipotizzato il team ha pubblicato un'immagine elaborata al computer.


Nella foto superiore, che ripetiamo è stata realizzata basandosi sulle attuali teorie, l'orizzonte degli eventi separa l'area esterna luminosa formata da gas caldo. La regione circolare non è definibile, si tratterebbe infatti dell'ombra proiettata dalla forte gravità della singolarità presente nel buco nero.

Come spiegato poco sopra, la relatività generale prevede che la gravità del buco nero riduca il tempo nello spazio e sia in grado di attirare ogni cosa verso di essa, compresa la luce. I dati raccolti da EHT forniranno misurazioni di questo fenomeno per effettuare un confronto con le previsioni di Einstein.

Si cercano quindi conferme o smentite di quanto affermato da Einstein, ma più in generale informazioni su nascita, evoluzione dei buchi neri e composizione. Secondo l'astronomo studioso di buchi neri John Wardle, il progetto EHT risulterà cruciale per confermare o meno le ipotesi, viene fatto presente tuttavia che qualora la teoria della relatività generale fosse smentita dai fatti, ci troveremmo a dover rivedere ogni nostra conoscenza relativa alle relazioni tra spazio e tempo.


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Commenti

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Alessandro

Ti sei risposto da solo. Sono solo teorie.

Alessandro

Magari

Ruggero Infantellina

Prima di tutto molte persone alle visioni... E soprattutto Einstein era bravo ed intelligente nel fare le cose

Auciello freddugliuso

ma quale chimico che avrai ancora i brufoli

Auciello freddugliuso

sì sì certo
e noi ci crediamo
ma vadavialcul

Auciello freddugliuso

ahhaahhah tutte càzzàtè

Riccardo

ok allora deve sperare di non sbattere contro qualcosa prima di raggiungere la velocità relativistica xD

franky29

Quella è Apple xD

Boronius

Gli alieni già lo hanno fotografato da secoli... basta chiedere una copia dei file su SDCARD formato alieno (quella da 1000000000000000000000000 megaTeraGiga multibytes)

Lupo1

Beh, in un certo senso hanno ragione, prima di mettere le bocce di plastica era quasi piatta...

IgliD

E magica... LoL

IgliD

Sono numerosi, numeri basati su una teoria... Quindi cosa aspetti che esca fuori...!!!?

IgliD

I terrapiachi??? Hahaha... Vivere di teorie e pura fantasia e una cosa spettaccolare...

Alessio Ferri

Perché la velocità di fuga dipende dalla massa, l'iridio è l'elemento più denso che conosciamo (in realtà c'è n'è uno un po' più denso ma mi scordo sempre il nome)

Alessio Ferri

Sì, ho scritto uno zero in meno.

meemobi.com

i terrapiattisti dicono che anche Pamela Anderson e' piatta

Marco -
franky29

Che pensi sia la gravità?

franky29

Pure la moglie è il fratello ci mettono lo zampino

franky29
franky29

Qualcosa manca ovviamente

Maurizio Mugelli

sicuro? iridio, densita' 22.650kg/m^3, una sfera di 9.500.000km quindi peso totale 8,13443946E+34 kg, la velocita' di fuga mi risulta 33.807,3 km/s mi pare manchi uno zero se non me lo sono perso io da qualche parte
(ok, mi metto a fare calcoli orbitali alle una e mezza di notte, e allora?)

Roberto

Einstein era un alieno.... altrimenti non si spiega la sua visione... i suoi risultati, ricerche...
Visitors!

XD

alessandro

Desidero quel libro! Mi unisco, film mostruoso. Grandioso. Non so visto piu volte mi lascia completamente perso. Peccato non e apprezzato dalla maggioranza

alessandro

Grande nolan

Coolguy

Si chiama imprinting!

Coolguy

Puro iridio? Perche la velocita' di fuga e' superiore a quella della luce?

Lupo1

E i terrapiattisti che dicono dei buchi neri, sono piatti pure loro?

Juanito82

vuoi parlare di fisica mettendo in dubbio l'esistenza dei buchi neri?
sentiammè meglio rimanere sull'etologia

Juanito82

l'animale sbagliato?
forse hai ragione, è sotto gli occhi di tutti che se un'oca si crede un muflone poi diventa uno stambecco ;)

Alessio Ferri

La velocità di fuga da un corpo celeste di puro iridio del raggio di 9 500 000 di km è superiore a quella della luce.

Maurizio Mugelli

nello stesso senso in cui le prime cellule procariote siamo "noi".
se si fossero estinte prima di evolversi non esisteremo ma a parte quello...

Tony_the_only

Infatti è così...i "loro" non erano altri che i nostri discendenti super evoluti e multidimensionali ritornati nel passato per aiutarci/li a sopravvivere nel futuro.

Tony_the_only

Ho visto centinaia di film in vita mia ma penso che interstellar sia uno dei più bei film che ho mai visto...roba che saghe colossal come il signore degli anelli e Harry Potter impallidiscono di fronte a questo film.

Maurizio Mugelli

in caduta libera non percepisci l'accelerazione se non c'e' qualcosa a contrastarla, tipo l'atmosfera

virtual
quindi semplificando questi ipotetici esseri potrebbero ripiegare il nostro spaziotempo anche sull'asse del tempo

Che poi gli esseri non sarebbero in realtà "loro" (l'umanità) nel futuro? Mi sembrava di averla capita così...

Cave Johnson

Il funzionamento delle porte scorrevoli di Aperture Science Innovators si basa sul frattale di Mandelbrot, un tizio simpatico che lavorava alla IBM.

Tecnono

In tanti ci hanno visto le prossime 3 fotocamere posteriori di un prossimo Huawei e/o Samsung!

Tecnono

Caro "buco nero saggittario A" se diventi cittadino europeo puoi far valere il diritto alla privacy ed evitare che ti fotografino i 7 guardoni! Tornando seri non smentiranno mai Einstein! L'unica cosa che sbaglio in vita fu il parrucchiere!XD

sudo apt-get install humor ®
Luca Lindholm

Piccola chicca che mi è venuta in mente guardando la sequenza delle tre immagini nell'articolo: l'immagine più a sinistra ricorda il Frattale di Mandelbrot.

Andate a scoprire cos'è.

;)

Maurizio Mugelli

parlavo di cosa si potrebbe vedere mentre si cade in un buco nero guardando verso l'esterno.

tu stai venendo "compresso" temporalmente ma la luce ti raggiunge sempre alla stessa velocita' quindi aumenta di carica/frequenza e vira verso il blu, violetto, ultravioletto, radiazioni varie ecc, nel contempo anche le informazioni portate dalla luce vengono compresse e quindi "pacchetti" di tempo sempre maggiori vengono a sbattere sui tui occhi, penso che l'effetto potrebbe essere simile a quello di foto fatte con esposizione sempre piu' lunghe (partendo dal presupposto che le radiazioni non friggano tutto ovviamente), poi si, la spaghettizzazione - secondo alcuni studi recenti come scrivo sotto sul thread su interstellar e' possibile che il concetto di singolarita' di Belinsky, Khalatnikov e Lifshitz sia un po' troppo semplificato e che ci siano casi in cui ci siano aree di "calma" mareale se prendi bene il tempo fra due periodi di assorbimento di massa del buco nero e quindi non finisci spaghettizzato.

improbabile ma teoricamente possibile.

Maurizio Mugelli

il concetto e' che degli esseri ipotetici plusdimensionali non possono interagire direttamente con quel che c'e' dentro il nostro universo ma possono modificarne la contiguita' - un po' come tu non puoi entrare "dentro" una superficie bidimensionale in un foglio ma puoi ripiegare il foglio mettendone in contatto porzioni che normalmente sono estremamente distanti.
ora, finche' si traspone questo concetto sulle tre dimensioni ok, si puo' usare il classico cubo fatto di cubi a tesseratto, pero' quando si inizia a considerare che il nostro universo non e' tridimensionale ma quadridimensionale (3 assi spaziali + asse temporale) e che concettualmente la stessa cosa puo' funzionare anche su tutte e quattro le dimensioni quando cerco di visualizzarlo a me si inizia ad arricciare il cervello e venire un tic sul sopracciglio sinistro quindi dopo un po' smetto.

quindi semplificando questi ipotetici esseri potrebbero ripiegare il nostro spaziotempo anche sull'asse del tempo, non solo dello spazio, per creare punti di contatto.
credo.

Ambro

Un osservatore esterno che dovesse guardare qualcuno "cadere" in un buco nero vedrebbe la sua immagine andare verso -ipotizzando che intanto fa ciao ciao con la mano- muoversi sempre più lentamente. Una volta raggiunto l'orizzonte degli eventi diventerebbe un fermo immagine eterno. Chi cade invece, la teoria più logica lo vorrebbe sfilacciarsi perché avrebbe variazioni gravitazionali enormi nell'arco di millimetri. I piedi a 3grammi, la testa 20 tonnellate per dire e quindi si sfilaccia. Ovviamente tutte affascinanti teorie.

Riccardo

ammesso che tu ci stia "cadendo" in primis perderesti i sensi per l'accelerazione e non potresti goderti la tua morte

Federico_M2
Trhistan

Comunque più interessanti.

Maurizio Mugelli

per chi cade dentro al buco nero passano probabilmente secondi, e intendo fisicamente - il suo corpo invecchia di secondi, se ha con se del materiale radioattivo con una meta' vita di secondi soltanto tot atomi cambiano di ione ecc., non e' soltanto una questione di percezione.

guardando verso l'esterno mentre cade... boh, non saprei, io mi immagino una specie di foto ad esposizione lunghissima in cui le stelle che si muovono di milioni di anni diventano una scia indistinta ma francamente non sono sicuro di avere il riferimento corretto - oltretutto mi immagino che sia tutto blueshifted verso l'infinito o giu' di li

Sasi Basy

Ma il tempo per te passa allo stesso modo, è per un osservatore esterno che il tempo cambia e appunto vedresti il tempo dell'osservatore passare più velocemente. No?

Zio Solaire

Ma infatti in realtà non era un cavallo.. era una scopa https://uploads.disquscdn.c...

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