Buco Nero, orizzonte degli eventi

Buchi neri, la tecnologia dietro la prima immagine “dal vivo” del cuore di M87

La notizia che sta facendo il giro del mondo è scaturita dall’uso intensivo delle più avanzate tecnologie digitali, con Petabyte di dati e supercomputer “stressati” per mesi per comporre una singola immagine destinata a fare la storia.

La comunità scientifica internazionale ha oggi a disposizione la prima immagine “reale” catturata su un buco nero supermassivo, un risultato dalla portata storica destinato a ispirare le future generazioni di ricercatori e a fornire nuovi, importanti strumenti di indagine alla ricerca astrofisica e astronomica per i decenni a venire.

L’immagine in se è in realtà la cosa meno interessante dell’intera impresa che ha portato alla sua realizzazione, anche se è ovviamente l’aspetto che più colpisce il grande pubblico: lo “scatto” cattura il disco di accrescimento, una massa di materia che gira intorno al buco nero in attesa di essere risucchiata dalla singolarità al suo interno, e l’orizzonte degli eventi che delimita il confine oltre il quale spazio, tempo, materia ed energia cessano di avere le loro proprietà ordinarie perché inglobate in un “grumo” di gravità in cui la curvatura dello spaziotempo tende a un valore infinito. La singolarità al centro del buco nero, di fatto, non può essere fotografata perché cattura qualsiasi radiazione luminosa imprigionandola (quasi) per sempre.

Buco Nero - Spiegazione

I buchi neri sono stati fin qui un “oggetto” teorico accettato dalla comunità scientifica come conseguenza della teoria della relatività generale di Albert Einstein, e l’immagine diffusa in questi giorni rappresenta la prima conferma concreta del fatto che, ancora una volta, Einstein aveva ragione e lo spazio si trasforma in un luogo dalle condizioni (e dalle leggi) estreme una volta lasciato il “vicinato” del minuscolo pianeta Terra.

La foto diffusa dai ricercatori ha come soggetto il buco nero supermassivo presente al centro della galassia Messier 87 (M87), a 55 milioni di anni luce dalla Terra, è ha una massa stimata di 6,5 miliardi di volte quella del Sole. Per catturare l’immagine, la comunità scientifica si è dotata di un telescopio “globale” chiamato Event Horizon Telescope (EHT), ovvero un network di otto diversi telescopi installati in varie zone “estreme” del pianeta (vulcani, deserti, Antartide) e collegati tra loro in modo da funzionare come un singolo, grande “occhio” di dimensioni planetarie.

L’osservazione del cuore di M87 è avvenuta nel 2017, nell’arco di una sola settimana, e il lavoro di osservazione dei telescopi di EHT è stato coordinato e sincronizzato grazie all’uso di orologi atomici a base di maser all’idrogeno. Il network di EHT ha misurato l’equivalente della lunghezza di una carta di credito sulla superficie della Luna, spiegano i ricercatori, e il risultato di questa osservazione estrema è stato un flusso di dati altrettanto estremo.

Ogni telescopio di EHT ha generato qualcosa come 350 terabyte di dati digitali per ogni giornata di osservazione, dati che sono stati registrati su una “flotta” di hard disk ad alte prestazioni (sigillati con l’elio) e poi trasferiti (tramite trasporto “fisico”, visto che le più veloci connessioni a Internet non erano adeguate al compito) al Max Planck Institute for Radio Astronomy e all’Haystack Observatory del MIT. Qui una serie di supercomputer “altamente specializzati” ha lavorato per mesi analizzando e ricostruendo le informazioni delle radio-osservazioni di EHT, generando infine l’immagine che ora è su tutti i siti Web, i quotidiani e i telegiornali del mondo.

Ma quanto vale, in definitiva, una singola immagine come quella del cuore supermassivo di Messier 87? Oltre a rappresentare la prova tangibile, e quindi riconoscibile da chiunque, dell’esistenza dei buchi neri, la storica foto scattata grazie alla collaborazione di 200 diversi ricercatori in tutto il mondo è destinata a riverberarsi a lungo sulla ricerca in campo astrofisico. Per quanto semplice, la foto dell’ombra del buco nero di M87 è sorprendentemente simile alle simulazioni grafiche fin qui scaturite dalle equazioni teoriche, dicono i ricercatori.

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