Quasi mezzo secolo fa non era che un'ipotesi e da 20 anni era un sogno, ma adesso il buco nero che si trova al centro della nostra galassia, la Via Lattea, è una realtà: la prova definitiva, «schiacciante» come l'hanno definita i ricercatori, è arrivata dall'immagine di Sagittarius A*.
La scoperta, pubblicata in 10 articoli in un numero speciale della rivista The Astrophysical Journal Letters, è stata annunciata oggi ina serie di conferenze stampa organizzate in tutto il mondo. Per raggiungere questo risultato storico hanno lavorato più di 300 ricercatori di 80 istituti in tutto il mondo. 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 'ombrà. 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. «È uno straordinario risultato della cui portata riusciremo a renderci conto davvero solo con il tempo», ha detto il ministro dell'Università e la Ricerca, Maria Cristina Messa.
«Questa scoperta - ha aggiunto - dimostra come le reti collaborative di ricerca internazionale siano fondamentali per il progresso di tutti, di come sia importante per l'Italia farne parte investendo, in modo continuo e stabile negli anni, in grandi infrastrutture di ricerca e di dati, per rafforzarle e implementarle sempre di più, e di come si debba fare uno sforzo per preservare queste reti anche in momenti di crisi». Nell'evento organizzato in Italia presso l'Inaf, in collegamento con la sede centrale dello European Southern Observatory (Eso) in Germania, a Garching, il presidente dell'Inaf Marco Tavani ha detto che la foto del buco nero della Via Lattea «è un risultato tanto atteso perché dimostra la correttezza delle previsioni contenute nella teoria della relatività generale di Einstein».
Questo è «un bellissimo giorno per la ricerca». Ha osservato il vicepresidente dell'Infn, Marco Pallavicini: «adesso abbiamo la prova geografica e visibile di quanto sia importante la collaborazione internazionale nel campo della ricerca. È la prova che l'Italia è presente nei più importanti risultati scientifici, lavorando in sinergia». A tre anni dalla prima foto di un buco nero, quello della galassia M87, catturare l'immagine del buco della Via Lattea è stata un'impresa molto più difficile: è stato infatti necessario superare la cortina di gas e polveri che, attraverso il piano della galassia, impediva di vedere nitidamente Sagittarius A*. Per questo è stato necessario unire le forze e la collaborazione Eht ha utilizzato otto radiotelescopi, compreso il più potente del mondo: Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), al quale l'Italia partecipa attraverso l'Eso e ospita il nodo italiano del Centro regionale europeo Alma presso la sede dell'Inaf di Bologna. Tutti insieme, nell'aprile 2017 i radiotelescopi sono stati puntati per diverse notti verso il centro della Via Lattea, raccogliendo dati per molte ore di seguito, in modo simile a quando si fa una lunga esposizione con una macchina fotografica.
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Sagittarius A si trova a 27mila anni luce dalla terra ed è 4 milioni di volte più grande del Sole. Gli scienziati pensano che sia il "centro" o "punto di ancoraggio" di tutta la galassia, inotorno a cui ruotano le braccia della spirale. I buchi neri sono uno degli elementi più affascinanti dell'universo per gli astrofisici: si formano dall'esplosione di una supernova, il punto finale della vita di una stella di enormi dimensioni. Al loro interno la gravità è talmente elevata da "risucchiare" qualunque cosa e alterare lo spazio-tempo.
Nonostante Sagiuttarius A* sia molto più vicino rispetto al buco nero di M87, ottenerne l'immagine è stato molto più difficile, non solo per la cortina di gas e polveri che lo nasconde. Sagittarius A* è infatti più piccolo e di conseguenza il gas gli ruota intorno molto velocemente, tanto da completare un'orbita in pochi minuti anzichè in giorni, come accade nel buco nero di M87. Di conseguenza per ottenere l'immagine è stato necessario elaborare e confrontare una lunghissima serie di modelli, immagini e simulazioni. Ora si guarda al futuro e si affinano gli strumenti per andare a caccia di nuove osservazioni, tanto che dal marzo scorso la collaborazione Eht ha arruolato tre nuovi radiotelescopi.
Una foto impossibile al buco nero
A causa della natura ultra densa dei buchi neri nulla può sfuggire alla loro enorme gravità, nemmeno la luce, e ciò rende praticamente impossibile riuscire a "scattare" una foto a questo fenomeno. Gli astronomi dell'Event Horizon Telescope (EHT) hanno dunque pensato di catturare la luce "curvata" dalla potente gravità del buco nero. La prima immagine di un buco nero è stata divulgata nel 2019 entrando nella storia dell'astrofisica: si tratta del buco nero di Messier 87, a 55 anni luce di distanza dalla Terra.
"Scattare" l'immagine del buco nero Sagittario A è stato persino più difficile, nonostante quessto sia molto più vicino alla Terra: il gas intorno a Sagittario A* si muove molto più velocemente rispetto alla galassia Messier 87 e, di conseguenza, la luminosità cambia costantemente, rendendo difficile catturare un'immagine non oscurata.
I dati sono stati raccolti nel 2017 e ci sono voluti tre anni per elaborare l'immagine. Per raccogliere i dati gli accademici dell'EHT hanno utilizzato una rete di 7 osservatori a livello globale, incluso il famoso telescopio Atacama Large Millimetre/submillimetre Array.
«Studiandolo capiremo come si evolverà la galassia»
Il dottor Ziri Younsi, astronomo dell'University College London, membro di EHT ha dichiarato: «I nostri risultati sono la prova più forte fino ad oggi che un buco nero risiede al centro della nostra galassia. Questo buco nero è il collante che tiene insieme la galassia. È la chiave per la nostra comprensione di come la Via Lattea si è formata e si evolverà in futuro». Un concetto che è stato ribatidito anche da Geoffrey Bower, dell'Università delle Hawaii a Manoa, che ha aggiunto: «Queste osservazioni senza precedenti hanno notevolmente migliorato la nostra comprensione di ciò che accade al centro della nostra galassia e offrono nuove informazioni su come questi buchi neri giganti interagiscono con l'ambiente circostante».
