Gli astronomi hanno svelato nuove immagini del buco nero al centro della galassia M87, mostrando per la prima volta nella stessa immagine sia la zona più colorata circostante sia la scia luminosa. Il buco nero è stato catturato per la prima volta nel 2017 dal telescopio EHT (Event Horizon Telescope), mentre questa immagine si basa sui dati racconti dal Global Millimeter VLBI Array (GMVA), che ha catturato le emissioni radio in una lunghezza d'onda leggermente diversa ma scientificamente significativa.
"Questa è la prima immagine in cui siamo in grado di individuare l'anello in relazione al buco nero", ha riferito il coautore Kazunori Akiyama dell'Osservatorio Haystack del MIT, che ha sviluppato il software di imaging utilizzato per visualizzare il buco nero. “Ora possiamo iniziare ad affrontare questioni come il modo in cui le particelle vengono accelerate e riscaldate e molti altri misteri attorno al buco nero in modo più approfondito”.
L'EHT è in realtà una raccolta di telescopi sparsi in tutto il mondo, dalle Hawaii all'Europa e dal Polo Sud alla Groenlandia. Il "telescopio" oggetto di questa scoperta è creato da un processo chiamato interferometria, che utilizza la luce catturata in luoghi diversi per costruire un'immagine con una risoluzione che è l'equivalente di un telescopio gigante, una sorta di super-risoluzione.
Gli scienziati che lavorano all'EHT hanno guadagnato crediti a livello mondiale nel 2019, quando hanno svelato la prima immagine diretta del buco nero al centro della galassia M87. Due anni dopo, i ricercatori dell'EHT hanno condiviso una nuova immagine dello stesso buco nero, questa volta mostrando come appariva alla luce polarizzata. Grazie a tutte queste immagini e ai dati raccolgi, gli astronomi sono stati anche in grado di mappare le linee del campo magnetico sul bordo interno del buco nero e studiare l'interazione tra la materia che fluisce all'interno e viene espulsa verso l'esterno.
All'inizio di questo mese, quattro membri dell'EHT hanno rimanipolato oltre 30.000 immagini simulate di buchi neri in accrescimento; i modelli sono stati ordinati in base alla frequenza con cui si presentavano nelle simulazioni e PRIMO (una nuova tecnica di apprendimento, principal-component interferometric modeling) li ha poi mescolati per produrre una nuova immagine. Come è avvenuta la cattura? Grazie alla sinergia tra i telescopi utilizzati da EHT e GMVA. Infatti, i telescopi GMVA sono stati essenziali per raccogliere i dati da angolazioni differenti; alcuni erano posizionati lungo l'asse est-ovest della Terra, mentre altri più verso sud. Questo ha permesso agli astronomi di catturare contemporaneamente sia l'ombra del buco nero che una migliore visione del fascio luminoso.
L'anello luminoso ripreso per la prima volta dall'EHT è il risultato del movimento della materia intorno al buco nero. Più in dettaglio, la materia si riscalda e la potente gravità del buco nero piega la luce emessa attorno a sé per creare un anello di luce con una regione scura al centro: l'ombra del buco nero. Questo era quello che si pensava inizialmente, ora grazie all'immagine di GMVA, si può notare come sia presente un anello luminoso più nuvoloso di quello catturato in precedenza dall'EHT. Successive simulazioni al computer suggeriscono che questo sia dovuto alla cadua di plasma super caldo proveniente da un disco di accrescimento circostante.
