Gli astronomi stanno catturando per la prima volta il video di un buco nero

Contrariamente alla fantascienza, i buchi neri non sono portali verso altre dimensioni o aspirapolvere cosmici che inghiottono tutto ciò che li circonda.

“I media dipingono sempre i buchi neri come abissi di disperazione, e tutto ci cade dentro, ma sono molto più divertenti di così”, ha detto l’astrofisico Sera Markoff Stranezze e quark ospite Bob McDonald.

Markoff fa parte di un workforce globale che lavora per catturare il primo video in assoluto di un buco nero, un salto scientifico che potrebbe rivelare come si comportano questi misteriosi oggetti cosmici.

“C’è un’enorme quantità di domande a cui vorremmo poter rispondere sui buchi neri”, ha detto.

Nel 2019, gli scienziati hanno rilasciato la prima immagine di un buco nero – un buco nero supermassiccio nel cuore della galassia Messier 87 (M87), a circa 50 milioni di anni luce dalla Terra – utilizzando l’Occasion Horizon Telescope, una rete di otto radiotelescopi che opera come un unico strumento virtuale, collegando strutture dall’Antartide alla Spagna e al Cile.

Markoff, professore di astronomia Plumian all’Università di Cambridge, afferma che l’EHT viene ora utilizzato per tracciare il colossale buco nero in M87 in movimento, un progresso che potrebbe rivelare dettagli che le immagini fisse non possono rivelare. Attualmente ci sono 12 telescopi in totale, ma ne prenderanno parte solo undici, poiché il telescopio al Polo Sud non può vedere M87.

Questa volta, le immagini verranno scattate molto più frequentemente – ogni tre o quattro giorni da marzo advert aprile – consentendo agli astronomi di dare vita in modo vivido al movimento del buco nero.

Il buco nero in M87 è un ottimo candidato per l’osservazione, poiché si evolve molto più lentamente rispetto agli altri, da diversi giorni a più di una settimana, says Vincent Fish, responsabile dei dati operativi per EHT.

Questo ritmo più lento consente agli astronomi di combinare i dati di un’intera notte in un’unica immagine: istantanee che possono poi essere unite insieme nel tempo per creare quello che Fish chiama “un movie time-lapse” del buco nero in movimento.

Scegliere cosa filmare

I buchi neri stessi cambiano poco su scala temporale umana, ma il fuel caldo che turbina attorno a loro sì. Quel materiale forma un disco turbolento che si sposta e ribolle costantemente, afferma Markoff, che è anche professore di astrofisica teorica all’Università di Amsterdam.

Per il buco nero in M87, questi cambiamenti si verificano nell’arco di pochi giorni o una settimana. Catturare una sola istantanea ogni anno, come facevano i ricercatori in precedenza, significava perdere gran parte del suo comportamento dinamico.

Sebbene esista un altro candidato adatto per l’osservazione, Sagittarius A*, potrebbe essere troppo irrequieto da filmare, secondo Fish, che è anche ricercatore presso l’Osservatorio Haystack del MIT.

Situato al centro della nostra galassia, Sagittarius A* cambia così rapidamente che le osservazioni effettuate a solo un’ora di distanza possono sembrare mostrare oggetti completamente diversi, rendendo difficile uno studio dettagliato, cube.

Sondaggio della fisica estrema

Secondo Markoff, ci vorrà molto tempo per elaborare i molti “petabyte di dati” registrati su ciascuno dei telescopi prima che possano arrivare al punto di analizzarli per costruire le immagini di cui hanno bisogno per il video.

Ma una volta pronto, il video potrebbe aiutare a rispondere advert alcune delle più grandi domande su come funzionano i buchi neri, cube.

La materia che vortica attorno a un buco nero si muove quasi alla velocità della luce, raggiungendo condizioni ben oltre qualsiasi cosa gli scienziati possano ricreare nei laboratori sulla Terra, cube. Per questo motivo, gli astronomi hanno sviluppato teorie contrastanti su ciò che accade in questi ambienti estremi.

I ricercatori, cube, sperano che le nuove osservazioni aiutino a risolvere alcuni di questi dibattiti: in quale direzione gira il buco nero? Come si nutre della materia circostante? Perché parte della materia cade verso l’interno e fa crescere il buco nero, mentre altra materia viene espulsa verso l’esterno in getti di plasma “simili a grandi manichette antincendio”?

Altri possono rilasciare venti di materiale, e alcuni – come Sagittarius A* – rimangono in gran parte dormienti, portando gli scienziati a sospettare che i buchi neri possano passare attraverso fasi attive e tranquille nel tempo, cube Markoff.

Comprendere questi processi è importante perché l’influenza dei buchi neri si estende ben oltre l’ambiente circostante, cube.

Advert esempio, i getti di M87, cube, attraversano la galassia e iniettano enormi quantità di energia nel fuel circostante. Questo processo, noto come “suggestions” galattico, può riscaldare il fuel e impedirgli di raffreddarsi abbastanza da formare nuove stelle.

In questo modo, i buchi neri possono regolano la crescita delle galassie che li ospitanoa volte crescendo, spegnendosi o addirittura arrestando la formazione stellare.

“Quando pensiamo a noi stessi che viviamo in questo momento e in questo luogo nell’universo, ci chiediamo: “Come siamo arrivati ​​​​qui?” Perché l’universo ha questo aspetto?” Markoff ha detto.

“Sappiamo che i buchi neri hanno avuto un ruolo importante”.