Fotografato il buco nero al centro della nostra galassia, la Via Lattea, e il più vicino, grazie alla collaborazione internazionale Event Horizon Telescope (Eht) e con il contributo italiano di Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Università Federico II di Napoli e di Cagliari. L’immagine è la prova definitiva che al centro della Via Lattea c’è un buco nero. Pubblicato in 10 articoli su The Astrophysical Journal Letters, il risultato è annunciato in tutto il mondo a partire dalla Germania, con lo European Southern Observatory (Eso); in Italia da Inaf, Infn e le due università.
A tre anni dalla prima foto di un buco nero, quello della galassia M87, la nuova immagine conferma definitivamente l’esistenza di un buco nero al centro della nostra galassia: “una prova schiacciante”, come l’hanno definita i ricercatori nella conferenza stampa organizzata a Roma: Ciriaco Goddi di Università di Cagliari, Inaf e Infn, Elisabetta Liuzzo Nicola Marchili e Kazi Rygl, tutti e tre dell’Inaf e, in collegamento, Mariafelicia De Laurentis di Università Federico II di Napoli e Infn, e Rocco Lico di Instituto de Astrofisica de Andalucia e Inaf. Anche in questo scatto storico, frutto del lavoro di più di 300 ricercatori di 80 istituti in tutto il mondo che insieme formano la Collaborazione Eht, il buco nero non è visibile direttamente perché non emette luce: si vede uno spesso anello di gas brillante, delle dimensioni che avrebbe se fosse intorno alla Luna, che circonda una regione centrale scura chiamata ‘ombra’. L’anello è prodotto dalla luce distorta dalla potente gravità del buco nero, che ha una massa pari a quattro milioni di volte quella del Sole ed è distante dalla Terra 27.000 anni luce, in direzione della costellazione del Sagittario. Sebbene i due buchi neri sembrino molto simili, quello della Via Lattea è oltre mille volte più piccolo e meno massiccio rispetto a quello di M87. La foto è stata ottenuta grazie a una rete globale di otto radiotelescopi, compreso il più potente del mondo: Alma (Atacama Large illimeter/submillimeter Array), al quale l’Italia partecipa attraverso lo European Southern Observatory (Eso) e ospita il nodo italiano del Centro regionale europeo Alma presso la sede dell’Inaf di Bologna. I radiotelescopi funzionano all’unisono, come fossero un uno strumento grande quanto la Terra e insieme sono stati puntati verso il cuore della galassia per diverse notti nell’aprile 2017, raccogliendo dati per molte ore di seguito, in modo simile a quando si fa una lunga esposizione con una macchina fotografica. Nonostante Sagiuttarius A* sia molto più vicino rispetto al primo buco nero immortalato in una foto, ottenerne l’immagine è stato molto più difficile: poiché è più piccolo, il gas gli ruota intorno molto velocemente, impiegando pochi minuti completare un’orbita intorno al buco nero (contro i giorni impiegati dal gas attorno al buco nero di M87). Di conseguenza per ottenere l’immagine è stato necessario fare una media delle numerose immagini ottenute nella campagna di ricerca.
La scoperta arriva dopo la prima immagine di un buco nero, quello al centro della galassia lontana M87, resa pubblica dalla Collaborazione EHT nel 2019. I due buchi neri appaiono straordinariamente simili, anche se quello nel cuore della nostra galassia è oltre mille volte più piccolo e meno massiccio rispetto a quello di M87. “Abbiamo due tipi completamente diversi di galassie e due buchi neri con masse molto diverse, ma vicino al bordo di questi buchi neri, l’aspetto è sorprendentemente simile”, dice Sera Markoff, professoressa di astrofisica teorica all’Università di Amsterdam, Paesi Bassi, e Co-Chair del Consiglio Scientifico di EHT. “Questo ci dice che la relatività generale governa questi oggetti da vicino, e qualsiasi differenza vediamo in regioni più lontane deve essere dovuta a differenze nel materiale che circonda i buchi neri”. “Le osservazioni forniscono ulteriore supporto al fatto che lo spaziotempo nell’intorno dei buchi neri è descritto da soluzioni della relatività generale, indipendentemente dalla loro massa”, commenta Mariafelicia De Laurentis, professoressa di astrofisica presso l’Università Federico II di Napoli e ricercatrice all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Deputy Project Scientist, membro del Consiglio Scientifico e coordinatrice del gruppo di Gravitational Physics di EHT, che ha guidato il paper sui test della gravità. “Gli studi sul centro galattico hanno consentito negli anni di eseguire molti test di verifica della relatività generale, ma il risultato presentato oggi è senza precedenti perché permette molte misure originali sulla gravità e di fare nuova scienza sui buchi neri supermassicci e sul loro ruolo nell’evoluzione dell’universo: abbiamo aperto le porte di un nuovo straordinario laboratorio”. Ottenere il nuovo risultato è stato molto più difficile rispetto al precedente, anche se Sgr A* è molto più vicino a noi. Il team ha dovuto sviluppare nuovi sofisticati strumenti di analisi dati per tener conto del moto del gas intorno a Sgr A*, che impiega pochi minuti a completare un’orbita attorno a questo buco nero. Il buco nero al centro della galassia M87 è molto più grande e il gas, che si muove alla stessa velocità (prossima a quella della luce) attorno a entrambi i buchi neri, impiega giorni o addirittura settimane per orbitare intorno ad esso: era dunque un target più stabile e quasi tutte le immagini avevano lo stesso aspetto. Non è accaduto lo stesso per Sgr A*. L’immagine del buco nero al centro della nostra galassia è una media delle diverse immagini estratte dal team, svelando finalmente questo oggetto per la prima volta.
Il ministro Messa: Risultato straordinario
Un risultato “straordinario”, che dimostra quanto la collaborazione internazionale in campo scientifico sia importante e quanto sia importante per l’Italia farne parte: così il ministro dell’Università e la Ricerca, Maria Cristina Messa, ha commentato la foto del buco nero al centro della Via Lattea ottenuta grazie alla collaborazione Event Horizon Telescope (Eht) e con il contributo italiano di Inaf, Infn, Università Federico II di Napoli e di Cagliari. “È uno straordinario risultato della cui portata – ha detto – riusciremo a renderci conto davvero solo con il tempo”.
