Le galassie dell’ammasso della Vergine sono diffuse per ben quattro gradi in questa ampia immagine. Distante da noi circa cinquanta milioni di anni luce, l’Ammasso della Vergine costituisce il più vicino ammasso di galassie, oltre il nostro Gruppo Locale.
Qui si vedono bene le galassie ellittiche più luminose tra le tante dell’ammasso, ovvero M87 in basso nella zona centrale, M84 ed M86 (dall’alto in basso) più a sinistra.
Questa splendida immagine rappresenta la polarizzazione delle onde radio intorno al buco nero al centro della galassia ellittica M87. La polarizzazione (nome complesso per indicare un orientamento ordinato delle onde, in sostanza) è prodotta dai potenti campi magnetici che circondano il buco nero supermassivo. Le onde radio sono state rilevate dall’Event Horizon Telescope (EHT per gli amici) che ha combinato dei dati da alcuni radiotelescopi distribuiti in tutto il mondo. La struttura della polarizzazione, mostrata attraverso linee di flusso generate al computer, è stata sovrapposta alla famosa prima immagine del buco nero che ha costituito certamente l’evento astronomico del 2019. L’immagine è molto intrigante, quasi ipnotica. Anche, di indubbia eleganza direi.
Il campo magnetico mappato in tre dimensioni ha certamente una struttura complessa che volentieri lascio agli studiosi. Dico solo questo, che analisi preliminari indicano che parte del campo magnetico ruoti insieme al buco nero insieme con la materia in accrescimento, come del resto ci si aspetta che faccia. Ma non vale per tutti: un’altra componente sembra orientarsi secondo un asse verticale, in modo da resistere alla caduta nel buco nero per invece essere lanciata lontano attraverso potenti getti di materia, che sono poi un’altra nota caratteristica ben nota di M87.
Non sappiamo cosa distingue la materia che cade all’interno del buco nero da quella che viene sparata verso il cosmo infinito, a grande velocità. Sappiamo però che noi abbiamo una scelta, se cadere in noi stessi o aprirci all’infinito. In ogni granello elementare del tempo, possiamo di nuovo scegliere.
Assecondare il movimento depressivo o quello espansivo (tipico di un mondo fantastico), la scelta è nostra. Sceglieremo di sfrecciare nello spazio, lasciandoci dietro (dopo averli riconosciuti e anche ringraziati, per la parte di crescita che hanno portato) i buchi neri delle nostre storie?
Questo ci capita spesso di dirlo, di ammettere candidamente guarda oggi non ho proprio tempo. E ci va bene così. O magari siamo dispiaciuti, avremmo voluto fare quell’altra cosa, vedere quella persona (nel rispetto della distanza sociale, ovviamente). Ma non c’è stata possibilità, non c’è stato tempo. Già, ma cosa il tempo? Ci dice qualcosa l’astronomia?
Certo. Ci dice che la nostra nozione di tempo è interamente fallace. Tanto che un fisico come Carlo Rovelli può asserire (con provocatoria ragione) che il tempo non esiste. La relatività di Einstein ha scardinato per sempre l’idea marmorea di un “prima” e un “dopo”. Ci si interroga ormai se il tempo possa essere una sorta di artificio della coscienza per aiutarci a prendere parte al mondo e interagire con esso.
In ogni caso, già da molti anni sappiamo che lo scorrere del tempo cambia a seconda di cosa c’è intorno. In montagna scorre più veloce, al mare più lento. Tutto molto concreto, sia chiaro: i satelliti GPS devono tener conto di questi cambiamenti, altrimenti non funziona più nulla. E nei pressi di un buco nero (qui la famosa prima foto) diventa lentissimo.
Pensiamoci. Il tempo è apparente, non è un dato fisico fondamentale. Utile ricordarcene, per ricercare un nostro tempo, per porre finalmente la nostra impronta sul cronografo degli eventi. Se il tempo è morbido, a noi di modellarlo, diventando (o ritornando) creativi. Andiamo, la fisica è dalla nostra parte.
Ormai l’avrete già vista dappertutto. In due giorni appena è diventata una delle immagini più onnipresenti nel web. E questa volta è una immagina scientifica. E molto, moltissimo umana.
E’ una immagine che parla di un grande risultato della scienza – la prima volta che si ottiene una immagine di un buco nero – e di un grande risultato dell’uomo. Direi questo, soprattutto.
Cerchiamo di capire perché. Bene, la cosa in sé la sapete, inutile aggiungere altre descrizioni, oltre a quelle già molto accurate che si sono affacciate in rete: quella che già viene chiamata la foto del secolo è una immagine del buco nero supermassiccio nella galassia M87, acquisita tramite l’Event Horizon Telescope (Eht, in breve). Vediamo qualcosa che non si era mai visto. Riusciamo ad avere una immagine di un oggetto enorme, smisurato e lontanissimo. Un oggetto che appartiene ad una classe, quella dei buchi neri, che quando ero ragazzo era trascritta nei libri di testo con la doverosa specifica di ipotetica.
Già, fino a non molti anni fa i buchi neri erano ipotesi di lavoro, appena.
E ora, invece, vediamo questo.
Cerchiamo di allargare lo sguardo. Cosa sta accadendo in questi anni? Sta acquisendo una dignità di esistenza nel nostro linguaggio comune una teoria, una immagine di cielo, che fino a ieri pareva fuori dalla nostra portata. La rilevazione delle onde gravitazionali, e ora l’immagine del buco nero, sono gli eventi che suggellano questo cambiamento, questo turning point.
La galassia gigante M87, anche nota come Virgo-A, è in una fase molto attiva. Insieme al brillante getto radio che punta dritto verso di noi, in questo momento il suo nucleo galattico attivo (AGN) emette lampi di raggi gamma super energetici. La strana coincidenza di emissioni è stata catturata contemporaneamente da due progetti internazionali a cui l’INAF partecipa: per la banda radio, la rete e-VLBI, l’insieme delle dieci antenne sparse per il mondo e collegate in fibra ottica tra cui la parabola di 32 metri di Medicina (Bologna), e per la banda gamma grazie alla collaborazione MAGIC.
Mentre il getto radio è una caratteristica ben nota di M87, ampiamente studiato per la relativa vicinanza alla Terra di questa galassia, la più brillante della costellazione della Vergine, l’attività alle alte energie è prodotta solo saltuariamente dal buco nero che si trova nel cuore della galassia e ha una massa tre miliardi di volte superiore a quella del Sole. In questo caso, l’osservazione radio è stata contemporanea alla emissione alle alte energie ma la localizzazione del getto gamma richiede ulteriori studi ed osservazioni.
“La chiave che ci permetterà di scoprire l’origine della emissione alle alte energie è il confronto tra i dati radio e quelli gamma. Il getto radio e gamma potrebbero provenire da una strana struttura all’interno di M87, chiamata con la sigla HST-1, che si muove a velocità apparentemente superiori a quella della luce e mostra una fortissima variabilità nella emissione di radiazione radio ed ottica”, spiega Gabriele Giovannini, docente dell’Università di Bologna con un incarico di ricerca presso l’Istituto di Radioastronomia (IRA-INAF) di Bologna, che ha seguito il monitoraggio insieme al PI Marcello Giroletti, ricercatore dell’Istituto di Radioastronomia di Bologna.
I modelli attuali prevedono che l’emissione alle alte energie negli AGN provenga da regioni vicine a quelle del nucleo. Tuttavia, la peculiarità di HST-1 potrebbe portare a riconsiderare questa teoria. Per questo, gli astronomi stanno seguendo attentamente gli sviluppi della emissione alle alte energie ed in banda radio di M87. “Attualmente M87 è un sorvegliato speciale”, conferma Gabriele Giovannini.
L’immagine ottenuta dalle osservazioni della rete e-VLBI per M87
Come riferito su Astronomer’s Telegram #2431, il 10 febbraio scorso la rete di telescopi che fanno parte del network VLBI (Very Long Baseline Interferometry) e sono collegati in Rete (questo sottoinsieme di stazioni prende il nome di e-VLBI) ha registrato le onde radio di M87 proprio mentre i telescopi di MAGIC rilevavano un elevato flusso di emissione gamma ad energie superiori a 100 GeV. “Grazie al collegamento in fibra ottica dei 10 telescopi di e-VLBI, (Medicina in Italia, altri 7 sparsi in Europa, uno in Cina e quello di Arecibo, negli Stati Uniti), abbiamo già ottenuto le immagini ad alta risoluzione della sorgente”, continua il ricercatore INAF. “In particolare siamo interessati ad HST-1, la misteriosa regione che mostra un moto apparente superluminale”.
La velocità superiore a quella della luce non è una violazione della relatività di Einstein: è un effetto geometrico apparente, in realtà il getto si muove a velocità prossime a quella della luce verso di noi e solo la configurazione geometrica lo fa apparire dal nostro punto di vista più veloce della luce”, specifica Giovannini. Ora si tratta di capire la natura e la struttura di HST-1 e perché abbia un profilo di emissioni così unico. Ulteriori osservazioni radio sono in programma per metà febbraio e ancora per fine marzo.
Articolo originale apparso sul sito media di INAF
Osservazioni condotte col Telescopio Spaziale Hubble, e riportate in un lavoro a firma di F. Macchetto ed altri, in pubblicazione su “The Astrophysical Journal”, hanno consentito di determinare la velocità di rotazione del disco di gas ionizzato che si trova molto vicino al centro della galassia, velocità che a sua volta dipende dalla quantità’ di materia nel centro di M87.
L’interpretazione piu’ verosimile dei dati raccolti e’ quella che ipotizza al centro di M87 la presenza di un buco nero supermassivo, pesante circa 3 miliardi di volte il nostro Sole.
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