Gli scienziati dell’EHT arrivano a nuovi traguardi nelle osservazioni astronomiche, aumentando la risoluzione delle immagini dei buchi neri del 50%
Nuove frontiere nello studio dell’universo.
La collaborazione Event Horizon Telescope (EHT) ha compiuto un notevole passo avanti nelle osservazioni astronomiche, ottenendo la risoluzione più alta mai raggiunta dalla superficie della Terra. Utilizzando il sistema ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) insieme ad altre strutture, gli scienziati dell’EHT hanno osservato la luce proveniente da galassie distanti a una frequenza di circa 345 GHz, corrispondente a una lunghezza d’onda di 0,87 mm. Questa impresa, che rappresenta un balzo in avanti per l’astrofisica, è stata recentemente pubblicata su The Astronomical Journal.
Nuove opportunità per lo studio dei Buchi Neri
Grazie a queste osservazioni di prova, gli scienziati prevedono che sarà possibile ottenere immagini di buchi neri con una nitidezza superiore del 50% rispetto a quanto è stato possibile finora. Questo miglioramento consentirà di focalizzare con maggiore precisione la regione immediatamente al di fuori del confine dei buchi neri supermassicci vicini e potrebbe anche permettere di osservare buchi neri più distanti e deboli.
Nel 2019, la Collaborazione EHT ha rivelato al mondo la prima immagine di un buco nero, M87*, situato al centro della galassia M87. Nel 2022, è stata la volta di Sgr A*, il buco nero al centro della nostra Via Lattea. Queste immagini furono ottenute collegando osservatori radio in tutto il mondo tramite una tecnica chiamata interferometria a base molto lunga (VLBI), creando un telescopio virtuale delle dimensioni della Terra.
Raggiungere nuove frontiere con la VLBI a 0,87 mm
Per aumentare la risoluzione delle osservazioni terrestri, gli scienziati dell’EHT hanno adottato un approccio innovativo: osservare la luce a una lunghezza d’onda più corta. “Con l’EHT, abbiamo visto le prime immagini di buchi neri usando osservazioni a lunghezza d’onda di 1,3 mm, ma l’anello luminoso, formato dalla luce che si piega a causa della gravità del buco nero, sembrava ancora sfocato perché eravamo ai limiti assoluti della possibilità di rendere nitide le immagini,” spiega Alexander Raymond, co-responsabile dello studio. “A 0,87 mm, le immagini saranno più nitide e dettagliate.”
La Collaborazione EHT ha condotto osservazioni di prova utilizzando due sotto-schiere più piccole, comprendenti ALMA e APEX (Atacama Pathfinder EXperiment) in Cile, insieme al telescopio IRAM da 30 metri in Spagna, NOEMA in Francia, il Greenland Telescope e il Submillimeter Array alle Hawai’i. Questo esperimento pilota ha raggiunto dettagli fino a 19 microarcosecondi, la massima risoluzione mai ottenuta dalla superficie terrestre. Tuttavia, non sono ancora riusciti a ottenere immagini complete, poiché non sono state utilizzate abbastanza antenne per ricostruire accuratamente un’immagine dai dati raccolti.
Implicazioni per il futuro delle osservazioni astronomiche
Questa nuova capacità di osservazione apre una finestra rivoluzionaria per lo studio dei buchi neri supermassicci. Il direttore fondatore dell’EHT, Sheperd Doeleman, afferma: “Osservare i cambiamenti nel gas circostante a diverse lunghezze d’onda ci aiuterà a risolvere il mistero di come i buchi neri attraggono e accumulano materia e di come possono lanciare potenti getti su distanze galattiche.”
L’utilizzo della tecnica VLBI a 0,87 mm ha presentato sfide significative, come il problema del vapore acqueo nell’atmosfera che assorbe le onde luminose e le turbolenze atmosferiche più pronunciate. Tuttavia, il superamento di queste difficoltà rappresenta un passo importante per l’astrofisica.
Thomas Krichbaum, coautore dello studio, sottolinea l’importanza di queste nuove osservazioni: “I segnali VLBI osservati a 0,87 mm sono rivoluzionari poiché aprono una nuova finestra di osservazione per lo studio dei buchi neri supermassicci.”
Un futuro brillante per l’astronomia
Questa nuova frontiera di osservazione non solo migliorerà la qualità delle immagini dei buchi neri, ma potrebbe anche permettere di scoprire nuove caratteristiche e fenomeni che fino ad ora erano invisibili. Con l’intera schiera di telescopi EHT, gli scienziati potrebbero vedere dettagli fino a 13 microarcosecondi, una precisione tale da poter osservare un tappo di bottiglia sulla Luna dalla Terra.
Le scoperte realizzate grazie a queste nuove osservazioni dimostrano il potenziale incredibile della tecnologia VLBI e aprono nuove strade per comprendere i buchi neri e l’universo che ci circonda.
Immagine: illustrazione delle rilevazioni a maggior risoluzione mai effettuate dalla superficie della Terra, cortesia ESO – European Southern Observatory.
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