Un suggestivo viaggio, lungo oltre 50 milioni di anni luce, verso il cuore della galassia M87 per ammirare il primo buco nero mai osservato direttamente!

Ancora siamo emozionati dall’entusiasmante foto mostrata ieri del primo buco nero mai osservato direttamente (leggi qui). Oggi vogliamo viaggiare virtualmente verso di lui attraverso questo video che inizia con una vista di ALMA e ingrandisce il cuore di Messier 87 visibile nella costellazione della Vergine. Lungo il viaggio di 55 milioni di anni luce vengono successivamente mostrate osservazioni più dettagliate, che culminano nella prima prova visiva diretta dell’ombra di un buco nero supermassiccio.

Video:

Credit: ESO/L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, ESA/Hubble, RadioAstron, De Gasperin et al., Kim et al., EHT Collaboration.

Music: Niklas Falcke

La galassia scelta

La galassia scelta per questo studio, Messier 87, è un’enorme galassia ellittica situata a circa 55 milioni di anni luce dalla Terra. Proprio come con tutte le altre grandi galassie, Messier 87 ha un buco nero supermassiccio al centro. La massa del buco nero al centro di una galassia è legata alla massa della galassia in generale, quindi non dovrebbe sorprendere che il buco nero di M87 sia uno dei più massicci conosciuti. Il buco nero può anche spiegare una delle caratteristiche più energetiche della galassia: un getto relativistico di materia espulso quasi alla velocità della luce.

Fu scoperto da Charles Messier nel 1781, ma non identificato come una galassia fino al XX secolo. La sua massa è il doppio della nostra galassia, la Via Lattea, e contiene fino a dieci volte più stelle, è tra le più grandi galassie nell’universo locale. Oltre alla sua dimensione grezza, M87 ha alcune caratteristiche davvero uniche. Ad esempio, contiene un numero insolitamente alto di ammassi globulari: mentre la nostra Via Lattea contiene meno di 200, M87 ne ha circa 12.000, che alcuni scienziati teorizzano che sia stato raccolto dai suoi vicini più piccoli.

Perché è stato scelto lui

L’EHT ha scelto l’oggetto come obiettivo delle sue osservazioni per due motivi. Mentre la risoluzione della EHT è incredibile, anche i suoi limiti. Poiché anche i buchi neri più grandi hanno un diametro maggiore, il buco nero centrale di M87 presentava un obiettivo insolitamente grande, il che significa che poteva essere osservato più facilmente rispetto ai più piccoli buchi neri più vicini. L’altra ragione per sceglierla, tuttavia, era decisamente più terrena. M87 appare abbastanza vicino all’equatore celeste visto dal nostro pianeta, rendendolo visibile nella maggior parte degli emisferi settentrionale e meridionale. Ciò massimizzava il numero di telescopi nell’ETH che potevano osservarlo, aumentando la risoluzione dell’immagine finale.

La tecnica utilizzata

Le osservazioni EHT utilizzano una tecnica chiamata interferometria di base molto lunga (VLBI) che sincronizza alcuni telescopi posizionati in tutto il mondo e sfrutta la rotazione del nostro pianeta per formare un enorme telescopio terrestre che osserva ad una lunghezza d’onda di 1,3 mm. VLBI consente all’EHT di raggiungere una risoluzione angolare di 20 micro-secondi d’arco, sufficiente per leggere un giornale a New York da un bar di Parigi. Ogni telescopio dell’EHT ha prodotto enormi quantità di dati – circa 350 terabyte al giorno – che sono stati archiviati su dischi rigidi a elio ad alte prestazioni. Questi dati sono stati trasferiti a supercomputer altamente specializzati – noti come correlatori – al Max Planck Institute for Radio Astronomy e al MIT Haystack Observatory per essere combinati. Sono stati poi faticosamente convertiti in un’immagine utilizzando nuovi strumenti computazionali sviluppati dalla collaborazione.

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