Fra poco, le prime foto dell'orizzonte degli eventi di un buco nero

Fra poco più di un mese, potremmo avere la prima fotografia dell'orizzonte degli eventi di un buco nero. Tra il 5 e il 14 Aprile, l'Event Horizon Telescope - un insieme di radiotelescopi sparsi in giro per il mondo che, unendo le loro osservazioni, creano un enorme telescopio virtuale grande quanto la Terra - verrà puntato in direzione di Sagittarius A*, il gargantuesco buco nero che si cela nel cuore della nostra galassia.

Il moto delle stelle al centro della Via Lattea suggerisce che vi sia un buco nero caratterizzato da circa quattro milioni di masse solari. Il suo orizzonte degli eventi, però, sarebbe largo appena 20 milioni di chilometri: dai nostri 26 mila anni luce di distanza, Sagittarius A* apparirebbe grande quanto un chicco d'uva sulla superficie della Luna. Gli astronomi che lavorano all'EHT, però, sono più che ottimisti.

"Siamo molto emozionati," commenta Sheperd Doeleman dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a Cambridge, nel Massachusetts. "È da quasi due decenni che ci stiamo preparando. Ad Aprile effettueremo alcune osservazioni che crediamo rappresentino la nostra prima vera opportunità di riuscire a rilevare l'orizzonte degli eventi di un buco nero."

Le osservazioni verranno analizzate dagli scienziati del MIT, che sfrutteranno una tecnica nota come interferometria a base molto ampia, o VLBI. Unendo i dati raccolti da un gran numero di telescopi nelle Americhe, in Europa e in Antartide, gli scienziati potranno simulare un telescopio virtuale grande quanto la Terra e in grado di raggiungere una risoluzione angolare di appena 50 microarcosecondi. Questo, però, sarebbe solo l'inizio. Alla fine del progetto, l'EHT conterà oltre dodici telescopi in giro per il mondo.

L'EHT tenterà di catturare la luce emessa dal gas e dalle polveri in prossimità dell'orizzonte degli eventi di Sagittarius A*, poco prima di scomparire nel buco nero.

"Non possiamo essere certi riguardo cosa vedremo precisamente," prosegue Doeleman. "Non è mai una buona idea scommettere contro Einstein, ma nel caso vedessimo qualcosa di molto diverso rispetto alle previsioni, dovremmo rivalutare la teoria della gravità. Non credo che ciò succederà, ma non possiamo escludere niente, e il bello è proprio questo."

Una delle ultime aggiunte al network dell'EHT è il radiointerferometro ALMA, in Cile. La sua aggiunta ha aumentato la sensibilità dell'EHT di oltre dieci volte; secondo gli scienziati, ALMA giocherà un ruolo fondamentale nello studio dell'orizzonte degli eventi.

In vista delle storiche osservazioni, tutti i telescopi sono stati dotati di orologi atomici per misurare con precisione l'arrivo delle radiazioni e di dischi rigidi in grado di conservare massicce quantità di dati.

"I nostri dischi rigidi hanno una capacità pari a quella di 100 laptop," spiega Vincent Fish del MIT. "Ciascun telescopio è dotato di numerosi moduli. In totale, avremo dati sufficienti a riempire circa 10 mila laptop."

Terminata la campagna osservativa, i dischi rigidi verranno trasferiti all'Haystack Observatory del MIT a Westford, poco fuori Boston, dove gli ingegneri hanno sviluppato uno speciale software per analizzare i dati. Vista la mole di informazioni da sondare, però, le prime immagini potrebbero non arrivare entro la fine dell'anno.

Nonostante le osservazioni non siano ancora iniziate, gli scienziati stanno già pensando a come migliorarle. Un'idea che ha raccolto ampi consensi è quella di realizzare brevi filmati, in modo da catturare il moto delle propaggini interne del disco attorno a Sagittarius A*. Qui, il materiale impiegherebbe appena 30 minuti a completare un'orbita intorno al buco nero.

"Vogliamo spingere la frontiera e cercare di realizzare dei filmati," spiega Katie Bouman del MIT. "Forse saremo in grado di osservare il gas in caduta verso il buco nero. Questo sarà il prossimo passo."

Le osservazioni saranno centrate a una lunghezza d'onda di 1,3 millimetri. Queste radiazioni permetteranno agli scienziati di penetrare attraverso eventuali nubi di gas e polveri situate tra la Terra e Sagittarius A*. Tuttavia, l'EHT avrà bisogno di cieli assolutamente limpidi - concentrazioni di vapore acqueo potrebbero rendere il telescopio praticamente cieco.

Sondare l'ambiente nei pressi di un buco nero permetterebbe agli scienziati di mettere alla prova le più grandi teorie della fisica in uno dei laboratori più estremi nell'Universo.