di Ivan Spelti
L’immagine del buco nero nella galassia M87 ha fatto il giro del mondo ed è tra le più gettonate degli ultimi giorni. Anche chi non ha mai saputo cosa fosse un buco nero è rimasto meravigliato da quella che è stata chiamata erroneamente una foto, come se avessimo puntato al cielo una macchina fotografica e scattato un’istantanea di questo oggetto celeste.
Diciamo intanto cos’è un buco nero. Si tratta di una zona dell’universo, una regione spazio-temporale, dove la gravità è talmente intensa che ogni cosa, perfino la luce, non può sfuggire. Una vera trappola gravitazionale che ingoia tutto.
Li stiamo studiando dagli anni ’60 .
I buchi neri sono miliardi e miliardi nell’universo e sono di due diverse origini. Primo, possono formarsi dalla morte per collasso di stelle di massa maggiore del nostro Sole. Secondo possono formarsi per accrescimento a partire da un buco nero stellare, oppure derivare da nubi collassate in un stella centinaia di volte più massiccia del Sole, oppure ancora derivare dall’evoluzione di un buco nero primordiale poco dopo il Big Bang, ossia un’età di quasi 14 miliardi di anni.
Esistono anche microbuchi neri di dimensioni ridottissime, ma non è il caso di cui ci interessa parlare che è quello di un buco nero gigantesco.
Non sappiamo bene, per certo, come ognuno di essi si sia formato. Ciò che sappiamo è che cannibalizzano ogni forma di materia-energia entro un largo raggio.
La galassia M87 di cui è stata fatta l’immagine del buco nero centrale dista 55 milioni di anni luce (1 anno luce = 9.461 miliardi di km), ha un buco nero supermassiccio con una massa di 6,5 miliardi di masse solari. Un numero pazzesco, qualcosa come diecimila miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di kilogrammi, che se lo pensate in tonnellate resta sempre elevatissimo.
La cosiddetta foto non è un’istantanea come potrebbe indicare il termine. E’ la rielaborazione di un’immagine composta, vecchia di 55 milioni di anni fa, più o meno dell’epoca dell’estinzione dei dinosauri sulla Terra. Infatti il buco nero della galassia M87 dista 55 milioni di anni luce da noi, qualcosa come 500 miliardi di miliardi di km. Si, in astronomia i numeri sono elevatissimi e non devono spaventarci ma solo stupirci. Abbiamo guardato indietro nel tempo, com’era un oggetto dell’universo 55 milioni di anni fa.
Com’è stata composta l’immagine che ha fatto il giro del mondo?.
Otto grandi radiotelescopi dislocati in varie zone della Terra, dalle Ande ai Poli, da un continente all’altro, hanno puntato per una settimana nell’aprile 2017 il buco nero di M87, sincronizzandosi e costituendo un gigantesco virtuale radiotelescopio grande come la Terra. La valanga di dati pari a 4 milioni di miliardi di byte (se preferite 4 milioni di Gigabyte) è stata passata a dei supercomputer che con speciali algoritmi sono andati a ricostruire l’immagine punto per punto, evidenziando tutta la ricostruzione con falsi colori per farcela ben capire: zone chiare per dirci in quella zona ci sono temperature elevatissime, nero per dirci che da lì non proviene luce.
E’ la prima prova di visione diretta di un buco nero. In realtà quello che si vede sono due cose: l’ombra del buco nero, chiamata orizzonte degli eventi, e la grande zona ad anello chiara del plasma, la materia caldissima catturata che gira intorno al buco e sta per essere inghiottita. In definitiva, una sfera oscura circondata da una ciambella asimmetrica dovuta alla rotazione plasmatica.
Lo “scatto”, diciamo così, cattura il DISCO DI ACCRESCIMENTO, una massa di materia che gira intorno al buco in attesa di esserne risucchiata. Nessuno vedrà mai il fondo, il centro del buco nero dov’è concentrata tutta la sua massa. Quello che abbiamo capito è questo. Che la “foto” è straordinariamente simile alle simulazioni computerizzate scaturite dalle equazioni teoriche della relatività generale di Einstein del 1916. Una previsione datata, come spesso accade nella scienza, che riceve conferma dopo cento anni. Il buco nero ha dimensione enorme: circa 40 miliardi di km (260 volte la distanza Terra- Sole) ed impedisce la formazione di centinaia di milioni di nuove stelle perché cannibalizza ogni nube interstellare da cui le stelle potrebbero formarsi. In ogni galassia c’è un buco nero supermassiccio: nella nostra (Via Lattea) è di “solo” 5 milioni di masse solari e dista 25.000 anni luce dal sistema solare. Gli astronomi hanno preferito concentrarsi nella galassia M87 perché è mille volte maggiore, anche se più distante.
Non è la foto del secolo com’è stato detto. Stiamo ricostruendo le realtà di un universo a cui apparteniamo ma che conosciamo ancora poco. Altre ne seguiranno, la strada è stata aperta.
Splendido il lavoro di ricerca di centinaia di ricercatori. Uno straordinario risultato di scienza e tecnologia al costo di 14 milioni di euro del Consiglio Europeo delle Ricerche.
Naturalmente, come sempre, i soliti noti hanno subito detto “ a che serve?”. Ho già affrontato questo argomento su questa rubrica e quindi non mi ripeto. Posso solo aggiungere che questi individui usano oggi telefonini, GPS, magari impropriamente i social, si fanno le TAC, le PET, e tanto altro. Ebbene, sappiano che questa foto del nostro universo, come ogni ricerca astronomica, ha fatto ancora avanzare la frontiera di quella conoscenza scientifica e tecnologica che permetterà anche a loro la fruizione di una tecnologia del nostro tempo sempre più all’avanguardia.