Nel 2019 vedremo per la prima volta il Buco Nero al centro della nostra Galassia.

Con ogni anno che passa, aumenta la conoscenza dell’umanità. All’inizio del 2015, per esempio, venne rilevata per la prima volta una vera onda gravitazionale e fino a oggi ne abbiamo individuate dodici: speriamo di trovarne ancora di più nel 2019. Nei primi anni ’90, non sapevamo se esistevano pianeti al di fuori del nostro Sistema Solare e invece oggi ne abbiamo migliaia, alcuni dei quali sono considerati abbastanza simili alla Terra. Si è scoperto anche che l’universo non si sta solo espandendo ma anche accelerando. Sono state determinate quante galassie ci sono nell’universo. Ma nel 2019 succederà qualcosa di nuovo e senza precedenti: per la prima volta verrà creata un’immagine di orizzonte degli eventi con buchi neri. I dati sono già stati scaricati dai telescopi spaziali in orbita, il resto è solo una questione di tempo.

Vecchio metodo di rilevazione dei Buchi Neri.

I buchi neri sono oggetti abbastanza facili da rilevare, una volta che sai cosa stai cercando. Può sembrare controintuitivo, perché non emettono la propria luce, ma ci sono tre caratteristiche che ci permettono di sapere che esistono. In primo luogo i buchi neri creano un’enorme quantità di gravità, una distorsione / curvatura dello spazio, in un volume molto piccolo. Se possiamo osservare gli effetti gravitazionali di una massa grande e compatta, possiamo dedurre l’esistenza di un buco nero e potenzialmente misurare la sua massa. In secondo luogo i buchi neri influenzano fortemente l’ambiente che li circonda. Qualsiasi problema nelle vicinanze non solo sperimenterà intense forze di marea, ma accelererà e si scalderà, provocando l’emissione di radiazioni dall’esterno dell’orizzonte degli eventi. Quando rileviamo questa radiazione, possiamo ricostruire le proprietà dell’oggetto che lo alimenta, che spesso è spiegato solo da un buco nero. Infine, i buchi neri possono fondersi, il che li induce a emettere onde gravitazionali rilevabili per un breve periodo di tempo.

Nuovo metodo per osservare un Buco Nero.

L’Event Horizon Telescope (EHT), tuttavia, mira a fare un passo avanti rispetto a uno qualsiasi di questi metodi. Invece di prendere misure che ci permettono di dedurre indirettamente le proprietà di un buco nero, va dritto al cuore della materia e progetta di ottenere direttamente immagini dell’orizzonte degli eventi di un buco nero. Il metodo per farlo è semplice e diretto, ma non è stato possibile da un punto di vista tecnologico fino a poco tempo fa. Il motivo per cui è una combinazione di due fattori importanti che normalmente vanno di pari passo in astronomia: risoluzione e raccolta della luce. Poiché i buchi neri sono oggetti così compatti, dobbiamo andare a una risoluzione straordinariamente alta. Ma poiché non cerchiamo la luce in sé, ma l’assenza di luce, dobbiamo raccogliere molta luce molto attentamente per determinare dove si trova l’ombra dell’orizzonte degli eventi.

Come funzione l’Event Horizon Telescope (EHT).

L’Event Horizon Telescope è una rete di 15-20 telescopi spaziali situati in diversi continenti sulla Terra, dal Polo Sud all’Europa, al Sud America, all’Africa, al Nord America, all’Australia e a diverse isole nell’Oceano Pacifico. L’Event Horizon Telescope funziona prendendo questa enorme varietà di radiotelescopi e osservando i buchi neri simultaneamente, il che ci permette di ricostruire un’immagine ad altissima risoluzione di qualsiasi cosa stiamo vedendo, purché ci sia abbastanza luce per vederla. La chiave per far funzionare l’Horizon Telescope, quindi, è assicurarsi di ottenere abbastanza luce per vedere l’ombra proiettata dall’orizzonte degli eventi del buco nero, mentre otteniamo immagini della luce che viene da dietro e da tutto attorno.

La scommessa più sicura è guardare nella gamma delle onde radio dello spettro, che è la parte di energia più bassa. Ci si aspetta che tutti i buchi neri che accelerano la materia emettano onde radio. La rivoluzione tecnologica che dovrebbe consentire la realizzazione di queste immagini si chiama ALMA: Atacama Large Millimeter Array, un’incredibile rete di 66 enormi radiotelescopi. ALMA ci ha già mostrato immagini di dischi polverosi attorno a stelle appena formate, e può visualizzare galassie ultra-lontane in un modo superiore a quello che persino Hubble può rivelare.

Il Buco Nero al centro della nostra galassia.

Sebbene il team di Event Horizon Telescope abbia rilevato una struttura attorno al buco nero al centro della nostra galassia, non abbiamo ancora un’immagine diretta. Ciò richiede la comprensione della nostra atmosfera e dei cambiamenti che si verificano al suo interno, combinando i dati e scrivendo nuovi algoritmi per co-processarli. È un work in progress, ma la prima metà del 2019 è quando arrivano le prime immagini. Quando queste immagini finalmente arriveranno, non ci saranno più dubbi sul fatto che ci siano buchi neri e se esistano con le proprietà previste dalla teoria più importante di Einstein. Il 2019 sarà l’anno dell’orizzonte degli eventi e, per la prima volta in tutta la storia, sapremo finalmente, definitivamente, come appaiono ai nostri occhi.