La prova definitiva che al centro della Via Lattea c’è un buco nero, quello della galassia M87, è arrivata grazie a una foto che lo ha immortalato al centro della nostra galassia, la Via Lattea grazie alla collaborazione internazionale di Event Horizon Telescope (Eht) che conta più di 300 ricercatori di 80 istituti in tutto il mondo e con al contributo italiano dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), dell’Università Federico II di Napoli e dell’Università di Cagliari.
Il buco nero non è visibile direttamente perché non emette luce: si vede uno spesso anello di gas brillante, delle dimensioni che avrebbe se fosse intorno alla Luna, che circonda una regione centrale scura chiamata ‘ombra’. L’anello è prodotto dalla luce distorta dalla potente gravità del buco nero, che ha una massa pari a quattro milioni di volte quella del Sole ed è distante dalla Terra 27.000 anni luce, in direzione della costellazione del Sagittario.
Sebbene i due buchi neri sembrino molto simili, quello della Via Lattea è oltre mille volte più piccolo e meno massiccio rispetto a quello di M87.
La foto è stata ottenuta grazie a una rete globale di otto radiotelescopi, compreso il più potente del mondo: Alma (Atacama Large illimeter/submillimeter Array), al quale l’Italia partecipa attraverso lo European Southern Observatory (Eso) e ospita il nodo italiano del Centro regionale europeo Alma presso la sede dell’Inaf di Bologna.
I radiotelescopi funzionano all’unisono, come fossero un unico strumento grande quanto la Terra e insieme sono stati puntati verso il cuore della galassia per diverse notti nell’aprile 2017, raccogliendo dati per molte ore di seguito, in modo simile a quando si fa una lunga esposizione con una macchina fotografica.
Nonostante Sagiuttarius A* sia molto più vicino rispetto al primo buco nero immortalato in una foto, ottenerne l’immagine è stato molto più difficile: poiché è più piccolo, il gas gli ruota intorno molto velocemente, impiegando pochi minuti completare un’orbita intorno al buco nero (contro i giorni impiegati dal gas attorno al buco nero di M87). Di conseguenza per ottenere l’immagine è stato necessario fare una media delle numerose immagini ottenute nella campagna di ricerca.
Dopo tre anni dalla prima ripresa di un Buco Nero, l’Event Horizon Telescope ha pubblicato la prima immagine del Buco Nero al centro della nostra galassia.
Fra gli autori di questo importante risultato l’astrofisico Ciriaco Goddi, ricercatore dell’Università di Cagliari.
Distante 26.600 anni luce dalla Terra, il buco nero è chiamato SgrAé ed ha una massa di 4 milioni di volte il nostro Sole. Le osservazioni confermano pienamente la relatività generale di Einstein.
“Lo abbiamo sognato per 20 anni”: sono state queste le prime parole che hanno accompagnato la foto del buco nero della Via Lattea. A pronunciarle, nell’incontro organizzato in Italia presso l’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), è stato l’astrofisico Ciriaco Goddi, mentre l’immagine della Via Lattea sullo schermo scorreva verso il cuore della galassia, fino a mostrare quella sorta di “ciambella” dal colore rossastro, come l’hanno chiamata scherzando i ricercatori.
“E’ un risultato tanto atteso perché dimostra la correttezza delle previsioni contenute nella teoria della relatività generale di Einstein”, ha detto il presidente dell’Inaf, Marco Tavani. Per il vicepresidente dell’Infn, Marco Pallavicini, “questo è un bellissimo giorno per la ricerca perché adesso abbiamo la prova geografica e visibile di quanto sia importante la collaborazione internazionale nel campo della ricerca. E’ la prova che l’Italia è presente nei più importanti risultati scientifici, lavorando in sinergia”.
“Ottenere questa immagine è stato il nostro obiettivo sin dall’inizio del progetto, concepito nel 2000, e poterla rivelare al mondo oggi ci ripaga di tanti anni di lavoro”, ha detto ancora Goddi, che dal 2014 coordina ill gruppo europeo di BlackHoleCam, uno dei progetti da cui ha avuto origine la Collaborazione Eht. “Gli studi sul centro galattico hanno consentito negli anni di eseguire molti test di verifica della relatività generale, ma il risultato presentato oggi è senza precedenti perché permette molte misure originali sulla gravità e di fare nuova scienza sui buchi neri supermassicci e sul loro ruolo nell’evoluzione dell’Universo: abbiamo aperto le porte di un nuovo straordinario laboratorio”, ha osservato nel collegamento con la sede dell’Inaf a Roma Mariafelicia De Laurentis, dell’Università Federico II di Napoli, ricercatrice dell’Infn e coordinatrice del gruppo di lavoro della collaborazione Eht sui test della gravità.
Per riuscire a catturare l’immagine ci sono voluti cinque anni di lavoro, ha detto Elisabetta Liuzzo, della collaborazione Eht e dell’Inaf, e migliaia di simulazioni e di modelli teorici, ha aggiunto Nicola Marchili, dell’Inaf. Al punto che per elaborare i dati è stato necessario utilizzare “grandi infrastrutture di calcolo”, ha detto in collegamento Rocco Lico, di Inaf e dello spagnolo Instituto de Astrofísica de Andalucía. “In questo processo – ha aggiunto – è stata anche compilata una biblioteca senza precedenti di buchi neri simulati da confrontare con le osservazioni”.
Al momento si tratta solo di un progetto e l’idea è quello di utilizzare un futuro telescopio spaziale.
Un risultato straordinario
Un risultato “straordinario”, che dimostra quanto la collaborazione internazionale in campo scientifico sia importante e quanto sia importante per l’Italia farne parte: così il ministro dell’Università e la Ricerca, Maria Cristina Messa, ha commentato la foto del buco nero al centro della Via Lattea. “È uno straordinario risultato della cui portata”, ha detto, “riusciremo a renderci conto davvero solo con il tempo”.