Due articoli, disponibili qui e qui, pubblicati sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riportano diversi aspetti di uno studio che ha portato alla rappresentazione dell’area attorno al buco nero supermassiccio al centro della galassia M87 in luce polarizzata. Gli scienziati della Event Horizon Telescope Collaboration hanno usato dati raccolti nel 2017 per ottenere una nuova immagine che offre nuove informazioni sulla struttura dei campi magnetici attorno al buco nero supermassiccio. Un terzo articolo pubblicato sulla stessa rivista riporta i dettagli delle osservazioni condotte con il radiotelescopio ALMA durante la campagna di osservazioni del 2017.
Anche dopo la pubblicazione della celebre immagine dell’area attorno al buco nero supermassiccio della galassia M87, gli scienziati della Event Horizon Telescope Collaboration hanno continuato a lavorare sull’enorme mole di dati raccolta. Tuttava, proprio perché si tratta di studi alla frontiera dell’astronomia, anche i lavori successivi alla creazione della prima immagine hanno richiesto tempi molto lunghi. Esaminare la polarizzazione delle emissioni attorno al buco nero supermassiccio al centro della galassia M87 permette di indagare in modo più approfondito i processi in atto in quell’ambiente davvero estremo. Per poter ottenere questa nuova immagine è stato necessario sviluppare ulteriori tecniche di analisi dei dati e successivamente confrontarle con simulazioni al computer create usando i modelli correnti sui buchi neri supermassicci.
Diversi radiotelescopi sono stati usati per raccogliere la mole di dati usata per studiare il buco nero supermassiccio al centro della galassia M87 ma ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, ha mostrato ancora una volta di essere uno strumento fondamentale. In questo caso, ALMA ha ottenenuto misurazioni polarimetriche che hanno consentito di misurare la polarizzazione delle emissioni. Esse possono mostrare un campo elettromagnetico che oscilla su un piano nella polarizzazione lineare o su un piano rotante nella polarizzazione circolare. L’immagine (Cortesia EHT Collaboration) mostra l’area attorno al buco nero supermassiccio della galassia M87 in luce polarizzata.
I risultati offrono nuove informazioni sui campi magnetici attorno al buco nero supermassiccio. Le caratteristiche rilevate suggeriscono che l’accrescimento del disco di materiali attorno ad esso è caotico e quindi simile ai risultati delle simulazioni al computer. Esse offrono anche nuove stime più precise delle temperature del gas vicino all’orizzonte degli eventi, che è sotto forma di plasma a temperature dell’ordine dei 10 miliardi di Kelvin. Questo plasma tende a essere respinto dai campi magnetici, che contribuiscono a mantenerlo all’esterno dell’orizzonte degli eventi. Nonostante l’immensa forza di gravità di un buco nero supermassiccio, solo una parte di quel plasma viene inghiottita.
Nel corso degli anni, sono stati creati diversi modelli per descrivere i processi fisici in atto nell’area attorno a un buco nero supermassiccio. La creazione della celebre foto dell’area attorno a quello della galassia M87 aveva già permesso di compiere alcune verifiche e ora quel lavoro è andato avanti grazie ai dati relativi alla polarizzazione.
Le immagini pubblicate in questi anni mostrano i risultati di un lavoro enorme che offre progressi scientifici e una strada per ulteriori sviluppi. In futuro, sarà possibile condurre nuove campagne di osservazioni con una rete di radiotelescopi che nel frattempo hanno ricevuto miglioramenti e con l’aggiunta di altri strumenti. Le tecniche di elaborazione dati sviluppate per il progetto Event Horizon Telescope potranno essere anch’esse migliorate per scoprire i segreti di oggetti estremi come i buchi neri supermassicci.
