Il buco nero supermassiccio M87* ha un’ombra tremolante

Simulazioni e osservazioni di M87*
Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta uno studio sui dati raccolti nel corso degli anni dell’area attorno al buco nero supermassiccio al centro della galassia M87, quello immortalato nell’immagine presentata nell’aprile 2019 dal progetto Event Horizon Telescope (EHT). Un team di ricercatori guidato da Maciek Wielgus del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) ha analizzato anche dati che non erano stati pubblicati ma facevano parte delle osservazioni compiute tra il 2009 e il 2013 con un numero minore di radiotelescopi. Quei dati sono risultati comunque utilissimi per mostrare i cambiamenti in quell’area, con l’ombra del buco nero M87* che risulta tremolante e con una variazione nel suo orientamento.

Quella che è stata definita la foto del secolo è stata il frutto di un lavoro straordinario che ha combinato con una precisione elevatissima le osservazioni condotte con radiotelescopi sparsi per il mondo. Essi sono stati usati come se si fosse trattato di un unico strumento nel progetto Event Horizon Telescope (EHT) ma il grande lavoro necessario per ottenere l’immagine di M87* è durato molto a lungo.

Le osservazioni del 2017 che hanno portato a creare quell’immagini sono state condotte in una finestra della durata di una settimana, troppo poco per mostrare cambiamenti significativi. Tuttavia, il progetto EHT è cominciati parecchi anni fa e le prime osservazioni con un numero inferiore di radiotelescopi sono cominciate nel 2009 e sono andate avanti con la crescita della rete di strumenti coinvolti. Molti dati non erano mai stati pubblicati ma sono stati archiviati e, grazie all’esperienza accumulata, sono stati analizzati successivamente.

I ricercatori hanno analizzato dati di M87* raccolti con quelli che sono stati definiti prototipi dell’EHT nel 2009, 2011, 2012 e 2013. Quelle osservazioni non contenevano informazioni sufficienti a produrre immagini come quella straordinaria presentata nell’aprile 2019 ma rappresentano comunque un tesoro utile per valutare la coerenza dei risultati di tecniche di modellazione statistica utilizzate per calcaolare i cambiamenti nell’aspetto di M87* nel corso del tempo.

L’immagine (Cortesia M. Wielgus, D. Pesce & the EHT Collaboration) mostra l’aspetto di M87* ottenuto attraverso le simulazioni create usando i dati ottenuti dall’uso dei radiotelescopi indicati in basso fino ad arrivare all’immagine pubblicata nel 2019.

Il risultato più sorprendente di questo studio è stato il tremolio dell’ombra del buco nero supermassiccio. I ricercatori hanno scoperto che è causato dal turbolento flusso di materia che cade verso M87* scaldandosi notevolmente e causando la ionizzazione del gas. Ci sono molte variazioni nel corso del tempo e non tutti i modelli teorici di accrescimento considerano un tremolio così forte. Ciò permetterà di mettere alla prova i modelli ed eliminare quelli che non corrispondono alle osservazioni.

Le osservazioni di M87* non sono finite, anzi nel 2018 c’è stata una nuova campagna con una rete a cui è stato aggiunto un altro radiotelescopio e nel 2021 è in programma una campagna che include altri due siti per le osservazioni. Ciò porterà altre informazioni su questo buco nero supermassiccio con altri dettagli su un oggetto davvero estremo e sui suoi cambiamenti nel corso del tempo.

Questo filmato pubblicato dal progetto Event Horizon Telescope illustra il comportamento del buco nero supermassiccio M87*.

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