Usando il potere dell'interferometria, due progetti astronomici per la prima volta saranno in grado di osservare direttamente un buco nero nel centro della Via Lattea.
Questo è un vero mostro che vive nel centro della galassia.
Sappiamo che esiste un buco nero supermassiccio dovuto al movimento di stelle e nuvole di gas che ruotano attorno a un punto invisibile. Questo punto ha un effetto di marea travolgente su tutti gli oggetti che cadono nella sua trappola e questa forza può essere usata per calcolare la massa di un buco nero.
Questo, ovviamente, non è il più grande buco nero dell'universo, ma non il più piccolo. È 4 milioni di volte più massiccio del nostro Sole.
Questo buco nero è chiamato Sagittario A * e si trova a una distanza di oltre 20.000 anni luce dalla Terra, il che rende impossibile l'osservazione diretta. Nonostante la sua enorme massa, un buco nero è di dimensioni insignificanti se visto dalla Terra. Qui avrai bisogno di un telescopio con una risoluzione angolare senza precedenti.
Fotografia dei Very Large Telescope dell'Osservatorio di Paranal
Anche se sappiamo già molto del Sagittario A * grazie alle osservazioni indirette, al momento c'è una vera gara internazionale che usa i più potenti osservatori del mondo e i più complessi metodi astronomici per fornire un'immagine del buco nero della Via Lattea. Ciò consentirà non solo di dimostrare che esiste, ma anche di mostrare l'area in cui lo spazio-tempo è deformato - un luogo con la gravità più forte nell'universo. Sono in corso enormi sforzi a livello mondiale per collegare la rete di radiotelescopi globali per creare un telescopio virtuale che copra la larghezza del nostro pianeta. Usando l'incredibile potenza dell'interferometria, gli astronomi possono combinare la luce di molte antenne radio lontane e raccoglierla in un singolo punto per imitare una grande antenna radio che attraversa l'intero globo.
Questo sforzo è noto come Event Horizon Telescope (EHT), e si spera che il progetto sarà in grado di raggiungere la risoluzione angolare e l'aumento spaziale al fine di condurre le prime osservazioni radio dell'anello luminoso vicino all'orizzonte degli eventi Sagittario A * nel prossimo futuro - il punto che circonda il buco nero da dove niente, nemmeno la luce può lasciarlo.
Una delle quattro cupole telescopiche di grandi dimensioni lancia il suo nuovo sistema di ottica adattiva a quattro laser. GRAVITY utilizzerà anche l'ottica adattiva per migliorare le osservazioni del Sagittario A * compensando gli effetti della turbolenza atmosferica.
Tuttavia, c'è un altro progetto che ha lo stesso obiettivo, anche se non sarà osservato nella banda radio, ma guarderà nel centro della galassia e cercherà la luce ottica e infrarossa proveniente dal Sagittario A *. Ma ha bisogno di un osservatorio per trasformare questo obiettivo in realtà.
Attualmente, lo strumento GRAVITY supera i controlli finali prima di iniziare il progetto usando i Very Large Telescope all'Osservatorio di Paranal, situato nel deserto di Atacama, in Cile. Userà anche il potere dell'interferometria per fare un'immagine del nostro buco nero supermassiccio. Ma invece di usare la rete globale di radiotelescopi, come nel progetto EHT, GRAVITY combinerà la luce di quattro telescopi VLT di interferometria da 8 metri (comunemente noti come VLTI) per creare un telescopio "virtuale", la cui dimensione è uguale alla distanza tra i singoli telescopi . "In questo modo, puoi ottenere la stessa risoluzione e precisione ottenute da un telescopio di un centinaio di metri di diametro", ha affermato l'astronomo Oliver Pfuhl del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Germania. "Sappiamo che negli ultimi dieci anni, il buco nero non era davvero nero, abbiamo notato schiarire e oscurarsi", ha aggiunto.
Ciò è dovuto al fatto che la materia cade nell'orizzonte degli eventi, creando un potente lampo di energia. La natura di questi focolai è poco conosciuta, ma il progetto dovrebbe essere in grado di monitorare questo evento. Questo assorbimento della materia agirà da segnale, aiutandoci a vedere la struttura dello spazio-tempo direttamente attorno al buco nero per la prima volta.
Antenne ALMA situate sull'altopiano Chahnantor durante l'evento #MeetESO l'11 maggio 2016. La posizione estrema dell'osservatorio può portare a condizioni meteorologiche imprevedibili, ad esempio, come in questo caso, quando una tormenta è caduta sull'altopiano.
"Il nostro obiettivo è misurare questi movimenti: se possiamo studiare questi movimenti che si verificano così vicino a un buco nero, avremo dati unici, quindi possiamo testare direttamente la teoria generale per alcune delle condizioni più estreme, che possiamo trovare nell'universo ", ha aggiunto Pfuhl.
Lo stesso ALMA è un interferometro costituito da 66 antenne radio situate sull'altopiano Chahnantor ad un'altitudine di circa 5.000 metri (16.400 piedi). L'astronomo Linda Watson utilizza i dati ALMA per studiare la polvere fredda nello spazio interstellare, ma combinandolo con i dati EHT, il suo potere di raccolta radio ci aiuterà a capire le dinamiche dell'ambiente circostante Ari *. "ALMA è un interferometro con 66 antenne, ma rispetto all'EHT rappresenta un solo telescopio e, combinandolo con altri telescopi in tutto il mondo, creeremo un interferometro globale", ha aggiunto.
Molti buchi neri, come credono gli scienziati, hanno un disco di accrescimento di gas e polvere vorticosi. ALMA, in combinazione con i dati EHT, sarà in grado di valutare la struttura di questo disco, la velocità e la direzione del movimento. Non avendo osservazioni dirette, molte di queste caratteristiche sono state previste utilizzando la modellazione al computer o derivate da osservazioni indirette. Stiamo entrando in un'era in cui possiamo ottenere risposte ad alcuni dei più grandi segreti.
