Vi ricordate la prima immagine in assoluto di un buco nero? Una foto unica, scattata dall'Event horizon telescope (Eht), che ci ha lasciati tutti senza fiato: è stata la prima prova visiva diretta di un corpo celeste del genere. Oggi, però, abbiamo fatto un passo in più: lo stesso buco nero supermassiccio M87, protagonista della foto che ha fatto la storia, è stato ritratto nuovamente, questa volta mentre espelle un potente getto. Grazie alle osservazioni effettuate nel 2018 dai telescopi del Gmva (Global Millimeter VLBI Array), di Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e del Glt (Greenland Telescope), un team internazionale di astronomi sono riusciti così ad ottenere una nuova immagine, appena pubblicata su Nature, la prima a mostrare l'origine del getto, e quindi in che modo la sua base sia connessa alla materia che ruota intorno a un buco nero.
I soggetti
Prima di tutto occorre ricordare che il protagonista della foto è il buco nero supermassiccio M87, che si trova al centro della galassia Messier 87, è distante da noi circa 55 milioni di anni luce e ha una massa di circa 7 miliardi di volte superiore a quella della nostra stella. In precedenza, gli astronomi erano riusciti a fotografare la regione vicina al buco nero e il getto, ma separatamente. Questa, quindi, è la prima foto che ritrae entrambe le strutture insieme. “Questa nuova immagine completa il quadro mostrando contemporaneamente la regione intorno al buco nero e il getto”, commenta all'European Southern Observatory (Eso) Jae-Young Kim del Max Planck Institute for Radio Astronomy (Germania).
L'importanza dell'immagine
Sappiamo che i buchi neri inghiottono la materia, ma possono anche lanciare potentissimi getti di materia che si estendono anche oltre lo spazio della loro galassia. Tuttavia, fino ad oggi, non siamo ancora riusciti a capire in che modo riescano a creare getti così energetici. “Sappiamo che i getti vengono espulsi dalla regione che circonda i buchi neri, ma non comprendiamo ancora del tutto come ciò effettivamente avvenga”, spiega Ru-Sen Lu dell'Osservatorio Astronomico di Shanghai. “Per studiarlo direttamente, dobbiamo osservare l'origine del getto il più vicino possibile al buco nero”.
In particolare la nuova foto mostra il getto che emerge da quella che gli esperti chiamano l'ombra del buco nero (o orizzonte degli eventi), ossia quella regione dello spazio tempo che identifica il limite del buco nero, dentro cui materia e radiazione sono ineluttabilmente inghiottite e nulla può uscire, nemmeno la luce. A differenza dell'immagine ottenuta dall'Eht, quella di oggi mostra la luce radio emessa a una lunghezza d'onda maggiore. “Noi lo abbiamo osservato con alta sensibilità ad una lunghezza d’onda leggermente più grande (3,5 mm) e quindi più adatta a rivelare le strutture più estese della sorgente”, spiegano Gabriele Giovannini e Marcello Giroletti dell’Inaf di Bologna, tra gli autori dello studio. “Le immagini hanno infatti mostrato che la struttura ad anello intorno al buco nero è più estesa di quanto si credeva e che questo anello è collegato al getto relativistico visto in M87. Per la prima volta vediamo quindi il collegamento tra la materia che circonda il buco nero e la base del getto relativistico”.
Gi scienziati ora hanno in programma di continuare le osservazioni per svelare altri segreti su come i buchi neri supermassicci possano lanciare getti energetici. “Vogliamo osservare la regione intorno al buco nero al centro di M87 a diverse lunghezze d'onda nella banda radio per studiare ulteriormente l'emissione del getto”, racconta Eduardo Ros del Max Planck Institute for Radio Astronomy. “I prossimi anni saranno entusiasmanti, poiché potremo imparare di più su ciò che accade nei pressi di una delle regioni più misteriose dell'Universo”.
