L’Event Horizon Telescope (EHT), collaborazione scientifica internazionale che nel 2019 aveva pubblicato la prima foto di un buco nero, ha svelato nuove immagini di M87*, il buco nero super massiccio al centro della galassia Messier 87 che si trova a 55 milioni di anni luce dalla Terra.
Alla “cattura” delle nuove immagini hanno collaborato anche ricercatrici e ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), dell’Università degli Studi di Napoli Federico II e dell’Università di Cagliari, già membri dell’EHT, e sono state pubblicate sulla rivista Astronomy & Astrophysics. Quello che emerge rispetto alle immagini del 2017 è la diversa posizione del picco di luminosità dell’anello che si è spostato di circa 30º in un anno, coerentemente con la teoria della variabilità del materiale turbolento intorno ai buchi neri.
Le immagini sono state realizzate a partire dai dati delle osservazioni effettuate nell’aprile 2018, un anno dopo rispetto ai dati che hanno portato all’immagine rilasciata poi nel 2019. Grazie alla partecipazione del nuovo telescopio Greenland Telescope (unitosi a EHT per la prima volta nel 2018) e all’aggiornamento dell’array di tutti i telescopi della rete di EHT, le foto offrono una visione indipendente dalle prime osservazioni del 2017. Inoltre, ha partecipato per la prima volta alla raccolta dei dati anche il Large Millimeter Telescope (LMT), telescopio operativo in Messico migliorando notevolmente la sua sensibilità.
L’analisi dei dati del 2018 presenta otto tecniche indipendenti di imaging e modellazione, tra cui i metodi utilizzati nella precedente analisi del 2017 di M87* e quelli nuovi sviluppati dall’esperienza della collaborazione nell’analisi di Sgr A*, il buco nero al centro della nostra galassia. “Anche in questo caso abbiamo utilizzato diversi algoritmi di imaging e tecniche di modellizzazione per ottenere questa nuova ricostruzione indipendente di M87*”, spiega Rocco Lico, ricercatore INAF e affiliato all’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).
La nuova era della produzione diretta di immagini dei buchi neri ha aperto una nuova finestra che permette di testare la teoria della relatività generale a un livello fondamentale. I modelli teorici prevedono che non ci dovrebbero essere correlazioni tra il 2017 e il 2018 nello stato del materiale intorno a M87*. Pertanto, osservazioni multiple di M87* aiuteranno a porre vincoli indipendenti sulla struttura del plasma e del campo magnetico intorno al buco nero e aiuteranno a districare la complicata astrofisica dagli effetti della relatività generale.
“Il cambiamento più grande, ovvero lo spostamento del picco di luminosità intorno all’anello, è in realtà qualcosa che avevamo previsto quando abbiamo pubblicato i primi risultati nel 2019,” ha commentato Britt Jeter, ricercatore dell’Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics di Taiwan. “Mentre la relatività generale dice che le dimensioni dell’anello dovrebbero rimanere pressoché fisse, le emissioni provenienti dal disco di accrescimento attorno al buco nero fanno sì che la parte più luminosa dell’anello oscilli attorno a un centro comune. La quantità di oscillazioni che osserviamo nel tempo è qualcosa che possiamo usare per testare le nostre teorie sul campo magnetico e sull’ambiente del plasma intorno al buco nero.”
L’EHT ha condotto osservazioni di successo anche nel 2021 e nel 2022 e ha in programma osservazioni nella prima metà del 2024. Ogni anno, l’array di EHT è stato migliorato attraverso nuovi telescopi, perfezionamenti nell’hardware e l’inclusione di nuove frequenze di osservazione; progressi che permetteranno a EHT di continuare a fornirci nuove importanti informazioni sui buchi neri.
