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Piccola guida per capire la prima foto di un buco nero

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CHIP SOMODEVILLA / GETTY IMAGES NORTH AMERICA / AFP

Sheperd Doeleman, direttore dell’Event Horizon Telescope 

La scoperta è di quelle destinate a rivoluzionare il modo in cui osserviamo l’universo. Anche se più che di una scoperta, si tratta di una conferma: la prima foto scattata a un buco nero ha consolidato quello che già sapevamo grazie ad Albert Einstein e alla sua Teoria della Relatività Generale. Per saper ‘leggere’ la suggestiva immagine ripresa da un insieme di otto radiotelescopi, c’è però bisogno di una piccola guida,

Che cosa è l’ombra di un buco nero

L’ombra di un buco nero è la cosa più vicina a un’immagine del buco nero stesso, un oggetto completamente scuro da cui la luce non può sfuggire. Il confine del buco nero – chiamato orizzonte degli eventi, da cui l’EHT prende il nome – è circa 2,5 volte più piccolo dell’ombra che proietta e misura poco meno di 40 miliardi di km di diametro.

Cosa sono i buchi neri supermassicci

I buchi neri supermassicci sono oggetti astronomici relativamente piccoli – il che li ha resi finora impossibili da osservare direttamente. Poiché la dimensione di un buco nero è proporzionale alla sua massa, più un buco nero è massiccio, più grande è l’ombra. Grazie alla sua enorme massa e alla sua relativa vicinanza, il buco nero di M87 è stato ritenuto come uno dei più grandi che fosse possibile osservare dalla Terra – il che lo rende un bersaglio perfetto per l’EHT.

Come ha funzionato il progetto

Anche se i telescopi non sono fisicamente collegati, sono in grado di sincronizzare i dati registrati con gli orologi atomici – maser a idrogeno – che cronometrano con precisione le loro osservazioni. Queste osservazioni sono state raccolte ad una lunghezza d’onda di 1,3 mm durante una campagna osservativa globale del 2017. Ogni telescopio dell’EHT ha prodotto enormi quantità di dati – circa 350 terabyte al giorno – che sono stati memorizzati su dischi rigidi ad alte prestazioni riempiti di elio. Questi dati sono stati inviati a supercomputer altamente specializzati – noti come correlatori – situati presso il Max Planck Institute for Radio Astronomy e il MIT Haystack Observatory, per essere combinati. Sono stati poi scrupolosamente convertiti in un’immagine utilizzando i nuovi strumenti di calcolo sviluppati dalla collaborazione.

Chi ha partecipato 

ALMA è una partnership dell’European Southern Observatory (ESO; Europa, in rappresentanza dei suoi Stati membri), della U.S. National Science Foundation (NSF), e degli Istituti Nazionali di Scienze Naturali (NINS) del Giappone, insieme al National Research Council (Canada), al Ministero della Scienza e della Tecnologia (MOST; Taiwan), all’Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA; Taiwan) e al Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI; Repubblica di Corea), in collaborazione con la Repubblica del Cile. APEX è gestito dall’ESO, il telescopio da 30 metri è gestito dall’IRAM (le organizzazioni partner dell’IRAM sono MPG (Germania), CNRS (Francia) e IGN (Spagna)), il telescopio James Clerk Maxwell è gestito dall’EAO, il Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano è gestito dall’INAOE e UMass, il Submillimeter Array è gestito da SAO e ASIAA e il Submillimeter Telescope è gestito dall’Arizona Radio Observatory (ARO). Il South Pole Telescope è gestito dall’Università di Chicago con strumentazione specializzata fornita dall’Università dell’Arizona per EHT.

Come è cominciata questa impresa

100 anni fa, due spedizioni partirono alla volta dell’Isola di Príncipe, al largo delle coste africane e Sobra in Brasile, per osservare l’eclissi solare del 1919, con l’obiettivo di testare la relatività generale osservando se la luce delle stelle sarebbe stata distorta intorno al bordo del Sole, come previsto da Einstein. Un po’ come avvenne per quelle osservazioni, la collaborazione EHT ha mandato i membri del team in alcune delle strutture osservative radio più alte e isolate del mondo, con lo scopo di testare ancora una volta la nostra comprensione della gravità.

Cosa vedremo d’ora in poi

Le future osservazioni dell’EHT vedranno aumentare notevolmente la sensibilità raggiunta, grazie alla partecipazione dell’Osservatorio IRAM NOEMA, del telescopio della Groenlandia e del Kitt Peak Telescope.

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