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Nuove immagini sui campi magnetici che circondano un buco nero

Una collaborazione a livello internazionale che coinvolge ricercatori sostenuti dall’UE ha presentato una nuova immagine del buco nero al centro della galassia Messier 87, questa volta in luce polarizzata.

Spazio

Nel 2019 tutto il mondo poté apprezzare la primissima immagine di un buco nero e della sua ombra al centro di Messier 87 (M87), una gigantesca galassia lontana circa 54 milioni di anni luce dalla Terra. Oggi, la collaborazione internazionale dell’Event Horizon Telescope (EHT) che coinvolge ricercatori supportati dai progetti AENEAS, BLACKHOLECAM e RadioNet, finanziati dall’UE, ha approfondito questo lavoro rivelando una nuova immagine, il buco nero supermassiccio visto in luce polarizzata. La polarizzazione della luce può offrire informazioni utili sui campi magnetici degli oggetti celesti. Più specificatamente, consente ai ricercatori di mappare le linee dei campi magnetici che sono presenti sul margine interno del buco nero. Avendo misurato la polarizzazione così vicino al margine di un buco nero per la prima volta, gli astrofisici potrebbero acquisire ulteriori informazioni sul modo in cui la galassia M87 riesce a lanciare un getto luminoso di energia e materia dal suo nucleo. «Ci apprestiamo ora a cercare la prossima prova cruciale per comprendere come si comportano i campi magnetici intorno ai buchi neri e come l’attività in questa regione di spazio molto compatta possa emettere potenti getti che si estendono ben oltre la galassia», ha osservato Monika Mościbrodzka, un membro della collaborazione EHT, in un comunicato stampa pubblicato sul sito web dell’Osservatorio europeo meridionale.

L’interazione della materia ai margini del buco nero

Il getto ad alta energia sparato dal nucleo della M87 si estende per almeno 5 000 anni luce in lunghezze d’onda ottiche (e 100 000 anni luce in lunghezze d’onda radio) dal suo centro. Sebbene gli astronomi abbiano usato diversi modelli per scoprire come si comporta la materia vicino a un buco nero, non sono ancora arrivati a capire con precisione come essa cada al suo interno e come un getto più grosso della galassia possa essere lanciato al sistema solare da una regione centrale di dimensioni analoghe. La nuova immagine EHT del buco nero e della sua ombra in luce polarizzata offre uno sguardo imprescindibile sull’area in cui la materia fluisce nel buco nero o ne fugge, per poi essere lanciata nello spazio. «Le osservazioni suggeriscono che i campi magnetici sul margine del buco nero sono abbastanza forti da respingere il gas caldo e aiutarlo a resistere alla spinta gravitazionale. Solo il gas che scivola attraverso il campo può entrare a spirale verso l’orizzonte degli eventi», ha spiegato Jason Dexter, anch’egli membro della collaborazione EHT. Otto osservatori astronomici sparsi nel mondo hanno partecipato alla campagna d’osservazione di EHT, tra cui l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e l’Atacama Pathfinder Experiment (APEX) in Cile. «Con l’aiuto di ALMA e APEX, che grazie alla loro posizione meridionale migliorano la qualità dell’immagine incrementando l’estensione geografica della rete EHT, gli scienziati europei sono stati in grado di svolgere un ruolo centrale nella ricerca», ha dichiarato Ciska Kemper dell’Osservatorio europeo meridionale, ente partner dei progetti BLACKHOLECAM e RadioNet. «Grazie alle sue 66 antenne, ALMA domina la raccolta complessiva del segnale in luce polarizzata, mentre APEX è stato fondamentale per la calibrazione dell’immagine». I risultati della ricerca sostenuta da AENEAS (Advanced European Network of E-infrastructures for Astronomy with the SKA), BLACKHOLECAM (Imaging the Event Horizon of Black Holes) e RadioNet (Advanced Radio Astronomy in Europe) sono stati presentati in due studi: «Polarimetric Properties of Event Horizon Telescope Targets from ALMA» e «First M87 Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring». Entrambi i lavori sono stati pubblicati su «The Astrophysical Journal Letters». Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto AENEAS sito web del progetto BLACKHOLECAM sito web del progetto RadioNet

Parole chiave

AENEAS, BLACKHOLECAM, RadioNet, buco nero, Messier 87, M87, luce polarizzata, Event Horizon Telescope, EHT, campo magnetico

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