La prima foto ad un buco nero
Nel 2019, il mondo ha visto una storia incredibile: la prima foto reale di un buco nero. Ma come si fa a fotografare un oggetto che, per definizione, non emette luce e divora tutto, anche i fotoni? Scopri come l'ingegno umano ha reso possibile l'impossibile.
Il mostro da catturare: m87*
Il soggetto è M87*, un buco nero supermassiccio al centro della galassia Messier 87. È mostruoso: 6,5 miliardi di volte la massa del nostro Sole. Lo conoscevamo già da tempo perché i suoi potenti getti di plasma e le sue emissioni radio ne segnalavano la presenza. Non abbiamo avuto bisogno di onde gravitazionali per sapere dove fosse – la sua posizione era una coordinata celeste già mappata.
L’occhio grande come il pianeta: l’event horizon telescope (eht)
Fotografare un buco nero è come cercare di vedere un’arancia sulla Luna da casa tua. Serviva un telescopio con una risoluzione pazzesca. La soluzione? Collegare radiotelescopi sparsi per il globo, dalle montagne delle Hawaii ai deserti del Cile, dall’Antartide alla Spagna, creando un telescopio virtuale grande come il nostro pianeta: l’Event Horizon Telescope.
Non raccoglieva luce visibile, ma onde radio emesse dal gas incandescente che, risucchiato dalla gravità del mostro, gli vortica intorno a velocità prossime a quella della luce, formando un “disco di accrescimento”.
Il problema: un puzzle con la maggior parte dei pezzi mancanti
I dati raccolti non erano una bella foto completa. Erano più simili a frammenti sparsi di un puzzle, con enormi buchi. Immagina di ascoltare un'orchestra con solo 8 microfoni sparsi in un campo: avresti una registrazione piena di silenzi e rumori.
Il colpo di genio: quattro squadre segrete e indipendenti
Per essere assolutamente sicuri che l’immagine finale non fosse un’illusione o un errore di calcolo, i dati grezzi furono consegnati a quattro team di scienziati in diverse parti del mondo, completamente isolati tra loro:
- Un team negli USA.
- Un team in Giappone.
- Un team nei Paesi Bassi.
- Un team in Germania, coordinato dall’astrofisico italiano Luciano Rezzolla.
Il loro compito? Sviluppare algoritmi e software indipendenti per ricostruire un’immagine da quei frammenti. È come se a quattro detective dessero le stesse poche prove, senza comunicare, e chiedessero di disegnare il ritratto del sospettato.
Il miracolo fu che tutti e quattro i ritratti erano identici.
La foto storica: un anello di fuoco e un vuoto oscuro
Quella che abbiamo visto il 10 aprile 2019 è l’ombra del buco nero. Non vediamo l’orizzonte degli eventi in sé, ma il suo effetto più spettacolare: la luce del disco di gas che, passando vicinissima al buco, viene piegata e distorta dalla gravità mostruosa, formando un anello asimmetrico e brillante. Al centro, l’ombra scura: la regione da cui la luce non può uscire, circa due volte e mezzo più grande dell’orizzonte degli eventi stesso. La previsione di Einstein, fatta oltre un secolo fa, era corretta.
Perché spesso si fa confusione con le onde gravitazionali?
Perché sono entrambi trionfi della nuova astronomia “multimessaggero”, che non osserva solo la luce, ma usa “messaggeri” diversi:
- LIGO e Virgo (dal 2015) ascoltano le vibrazioni dello spazio-tempo (onde gravitazionali) provocate dalla fusione di buchi neri piccoli.
- L’EHT (nel 2019) vede con le onde radio l’ombra di un buco nero supermassiccio isolato e stabile.
Sono strumenti complementari per studiare lo stesso fenomeno estremo, ma in contesti completamente diversi. La prima foto di un buco nero è stata un’impresa di ottica, sincronizzazione atomica e intelligenza computazionale, che ha trasformato un concetto da libri di testo in un’icona scientifica per l’umanità.
Per chi vuole approfondire: nel 2022 è stata pubblicata anche la prima foto di Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della nostra Via Lattea, una bestia più vicina ma anche più difficile da immortalare per la sua “inquietudine”.