M87 – La prima foto di un buco nero

È già stata definita “la foto del secolo“. In essa il buco nero Messier 87 (M87). La prima foto della storia di uno di questi corpi celesti. Non si tratta esattamente di una fotografia ma di una composizione di diverse immagini riprese da vari punti di vista ed assemblate insieme. Nonostante ciò l’immagine è reale ed accurata. Ritrae il buco nero così come appariva 55 milioni di anni fa. Tanto è il tempo, infatti, che la luce emessa dalla materia intorno ad esso ha impiegato per raggiungere la Terra.

Che cos’è un buco nero?

Si tratta di un corpo celeste con così tanta materia in uno spazio relativamente ristretto da generare una forza di gravità talmente forte da non permettere nemmeno alla luce di  sfuggirle. La luce viaggia a circa 300.000 km al secondo eppure non ci riesce. Questo è il motivo per cui il buco nero appare scuro.

Il punto in cui un oggetto non è più in grado di resistere all’attrazione gravitazionale del buco nero e vi inizia a cadere dentro si chiama “orizzonte degli eventi“. Nome poetico, senza dubbio, ma che rende bene l’idea di ciò che accade. Qualsiasi cosa cada dentro uno di questi corpi celesti, infatti, esce dal nostro universo per non rientrarvi mai più.

Com’è fatto M87?

Si trova nell’ammasso della Vergine, un gruppo di galassie distante 55 milioni di anni luce dalla Terra, ed è 6.600 miliardi di volte più massivo del Sole. Grande come il Sistema Solare, quello che vediamo nella foto è la sua “ombra” ovvero la parte buia. Questo perché la luce non ne può uscire. La corona arancio-rossa è una nube di gas e di altri oggetti che si trova attorno ad esso, ovvero, l’ultimo sussulto della materia prima di entrarvi.

Cosa c’è dentro un buco nero?

Il tempo e lo spazio sono strettamente connessi. Tanto da rappresentare una unica unità che chiamiamo Spazio-tempo. La nostra mente fatica a comprendere alcuni concetti relativi allo spazio-tempo perché noi li giudichiamo condizionati da un forte pregiudizio. Lo conosciamo così come lo vediamo: scorre dal passato al futuro. La forza di gravità all’interno di un buco nero è così forte che è in grado di piegare sia lo spazio che il tempo. Il tempo infatti rallenta quando ci avviciniamo all’orizzonte degli eventi. Se un osservatore ci guardasse mentre entriamo in un buco nero ci vedrebbe quasi fermi mentre per lui il tempo continuerebbe a scorrere normalmente. All’interno di un buco nero il tempo e lo spazio potrebbero comportarsi seguendo regole diverse sia riguardo lo scorrere del tempo sia riguardo il concetto di spazio. La Teoria della Relatività Generale di Albert Einstein sostiene che all’interno di un buco nero ci sia una “singolarità”. Cioè una quantità di materia concentrata in un unico punto tanto piccolo da non avere quasi massa ma una densità tendente all’infinito.

E’ tutto da scoprire attraverso lo studio, la passione e l’amore per la Scienza.

Come è stato fotografato?

Ci sono voluti due anni di lavoro per comporre la foto e altri tre per la preparazione del progetto. Circa 200 scienziati di tutto il mondo (tra cui alcuni dell’istituto di Astrofisica e di Fisica Nucleare Italiani) hanno collaborato ad un progetto comune chiamato “Event Horizon Telescope”. Tentavano di fotografare sia Sagittarius A* (il buco nero al centro della Via Lattea) che Messier 87 e ci sono riusciti con quest’ultimo. Per fotografarlo è stata realizzata una rete di 8 telescopi dislocati in diverse parti della Terra dalla Groenlandia all’Antartide. Due di questi sono in Europa. Unendoli in rete hanno ottenuto un radiointerferometro che è un radiotelescopio virtuale grande quasi come tutto il pianeta Terra.

Albert Einstein aveva ragione. 

Teorizzò l’esistenza dei buchi neri oltre 100 anni fa osservando, ragionando e facendo calcoli circa il comportamento della luce e di altri corpi celesti vicini a zone dello spazio apparentemente vuote. La foto è la prova dell’esistenza dei buchi nerie la conferma della Teoria della Relatività Generale.

Spiega il funzionamento dell’Universo, dello Spazio-tempo, della gravità e di molti altri concetti. In più, non solo ha predetto l’esistenza di buchi neri, ma ne ipotizza anche la struttura.

Che risvolti ha questa conferma?

Si tratta di un evento straordinario. Una pietra miliare dell’astronomia e della scienza. Da oggi in poi molte cose saranno considerate e studiate in modo diverso.

Innanzitutto la foto veicola un messaggio di speranza e di fiducia nel futuro. Si pensi alla splendida collaborazione di paesi molto diversi tra loro per un fine di interesse superiore. La Scienza ci insegna da tempo cose come questa.

In secondo luogo apre una nuova era di scoperteche ci farà comprendere meglio la natura dell’Universo ed il suo funzionamento. La conoscenza della natura è fondamentale per la costruzione del nostro futuro.

Ciò che prima era ipotizzato ed accettato dalla Comunità Internazionale ma non dimostrato, adesso, diviene un concetto riscontrabile nella realtà. Diviene un esperimento ripetibile. Diviene possibile studiare, pensare, confutare o confermare i nuovi elementi di studio che si presenteranno.

Questa è l’essenza del metodo scientifico.

Oltre che un evento sensazionale si tratta di una grande opportunità. Auguriamoci di saperla sfruttare.

Nella foto, il buco nero Messier 87