Via lattea vs M87: le foto mostrano 2 diversi buchi neri mostri

Tre anni fa, gli scienziati hanno utilizzato un telescopio delle dimensioni della Terra per produrre la prima immagine in assoluto di un buco nero. Ora, l'hanno fatto di nuovo questa volta, più vicino a casa, e di un colosso invisibile molto diverso.

L'Event Horizon Telescope (EHT) ha ora prodotto immagini di due buchi neri supermassicci: quello al centro di una galassia chiamata M87 e quello al centro della nostra galassia, la Via Lattea. Nel processo, le centinaia di scienziati coinvolti nell'impresa hanno avuto i primi scorci di due oggetti con sorprendentemente poco in comune.

"Le due immagini ci appaiono molto simili quando le guardiamo nel cielo", ha detto Feryal zel, astrofisico dell'Università dell'Arizona e membro del consiglio scientifico dell'EHT, durante una conferenza stampa tenuta dalla National Science Foundation giovedì. (12 maggio) per svelare la nuova immagine del Sagittario A* nella Via Lattea. "Ma i due buchi neri non avrebbero potuto essere più diversi l'uno dall'altro praticamente in ogni altro modo".

Sagittario A* in foto: Il mostro scoperto del buco nero della Via Lattea nelle immagini

Un confronto tra le viste dell'Event Horizon Telescope dei buchi neri al centro della galassia M87, a sinistra, e di quello nella Via Lattea, a destra. (Credito immagine: collaborazione EHT)

In particolare, i due buchi neri differiscono per quanto sia difficile visualizzare il materiale che si muove attorno al suo confine, o orizzonte degli eventi. (Quel materiale, che brilla mentre viene consumato, è ciò che illumina gli anelli sfocati che l'EHT ha lavorato per produrre, poiché i buchi neri stessi non emettono luce.)

In modo sensato, l'EHT ha affrontato per primo l'obiettivo meno impegnativo. Questo è il mostro nascosto all'interno di M87, noto anche come M87*. Questo buco nero è più lontano dalla Terra, ovviamente, ma è anche molto più grande e il materiale si muove attorno al suo orizzonte degli eventi a un ritmo più lento.

"Il materiale vortica intorno a M87* nel corso di molti giorni", ha detto durante la conferenza stampa Vincent Fish, astrofisico dell'Osservatorio Haystack del Massachusetts Institute of Technology e membro del consiglio scientifico dell'EHT. "Sta fermo per la sua fotografia."

Il buco nero supermassiccio della Via Lattea, soprannominato Sagittarius A*, è meno collaborativo. "Ci vogliono solo pochi minuti perché il materiale si muova vicino all'orizzonte del Sagittario A* perché è molto più piccolo", ha aggiunto Fish. "Cambia rapidamente, quindi abbiamo dovuto raccogliere i nostri dati rapidamente".

E la sfida del Sagittario A* era evidente quando gli scienziati hanno analizzato anche i dati raccolti dall'EHT. Katie Bouman, scienziata informatica presso il California Institute of Technology e co-responsabile dell'EHT Imaging Working Group, ha affermato durante la conferenza stampa che quando i team indipendenti di imaging formatisi per analizzare i risultati dell'M87* hanno confrontato le loro prime riprese su un'immagine, erano più o meno gli stessi.

Non così per il secondo buco nero. "Imaging Sagittarius A* è stata una storia un po' più disordinata rispetto all'imaging di M87*", ha detto Bouman. Questa volta, i gruppi di imaging erano riluttanti a produrre un'immagine iniziale perché c'era molto meno consenso tra i membri del team.

Sebbene il materiale che circonda il Sagittario A* si muova intorno all'orizzonte degli eventi in modo scomodo veloce, il nostro buco nero supermassiccio offre comunque un ambiente molto più addomesticato vicino alla sua superficie rispetto a M87*. La turbolenza in questa regione è determinata dall'appetito del buco nero, che varia nonostante la concezione popolare secondo cui tutti i buchi neri trangugiano l'aspirazione di un aspirapolvere cosmico.

"Se il Sagittario A* fosse una persona, consumerebbe un singolo chicco di riso ogni milione di anni", ha detto durante la conferenza stampa Michael Johnson, astrofisico dell'Harvard/Smithsonian Center for Astrophysics e membro del consiglio scientifico EHT. "Solo un filo di materiale sta effettivamente arrivando fino al buco nero".

Un collage mostra la prima immagine del buco nero al centro della Via Lattea nella sua posizione nel cielo. (Credito immagine: ESO/Jos Francisco Salgado (josefrancisco.org), collaborazione EHT)

Crescendo a un ritmo così lento, Sagittarius A* è un mangiatore piuttosto delicato. "Per questo motivo, il suo ambiente è relativamente delicato", ha detto zel. "Quando diciamo che, ovviamente, le temperature e l'intensità del campo magnetico sono ancora piuttosto elevate e il movimento del gas intorno ad esso è ancora turbolento".

Ma mentre il Sagittario A* era l'obiettivo più difficile da studiare per gli scienziati EHT, era anche una sfida importante da affrontare, hanno detto gli scienziati. "Il Sagittario A* ci offre una visione dello stato molto più standard dei buchi neri: calmo e quiescente", ha detto Johnson. "M87 è stato eccitante perché era straordinario. Sagittarius A* è eccitante perché è comune."

Eppure, nonostante tutte le differenze, a prima vista, il nuovo ritratto del Sagittario A* potrebbe persino essere scambiato per l'iconica immagine rilasciata nel 2019.

"Quando osserviamo il cuore di ogni buco nero, troviamo un anello luminoso che circonda l'ombra del buco nero", ha detto zel. "Queste due immagini sembrano simili perché sono la conseguenza di forze di gravità fondamentali".

Questa è la fisica, anche se è ancora allettante divertirsi con la somiglianza. "Lo spazio-tempo, il tessuto dell'universo, avvolge i buchi neri esattamente allo stesso modo, indipendentemente dalla loro massa o da ciò che li circonda", ha detto zel. "Sembra che i buchi neri piacciano le ciambelle."

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