Un sottile anello luminoso formato da tanti sotto-anelli è stato individuato attorno al buco nero M87: la loro caratterizzazione permetterà di misurare la sua massa e la sua rotazione.
Gli scienziati del progetto EHT, Event Horizon Telescope, hanno scoperto un sottile anello di fotoni composto da tanti sotto-anelli disegnati dalle orbite che i fotoni creano girando attorno al buco nero. Grazie a radiotelescopi interferometrici sarà possibile intercettare questi fotoni e avere la possibilità di avere misurazioni ancora più precise della massa e della rotazione del buco nero.
M87 è un buco nero supermassiccio formatosi presumibilmente dalla fusione di diversi buchi neri con una massa pari a circa 6,6 miliardi di volte quella del Sole. Si trova al centro della galassia ellittica gigante Galassia Virgo A, codificata come M 87 da cui il buco nero prende il nome.
M87 è diventato famoso grazie al primo scatto catturato lo scorso anno dai telescopi EHT, Event Horizon Telescope. Un progetto internazionale che comprende otto telescopi che insieme formano un unico radiotelescopio ad alta sensibilità e ad alta risoluzione angolare.
Il team ha constatato che attraverso l’utilizzo di strumenti interferometrici è possibile avere delle misurazioni della massa e della rotazione del buco nero più precise.
L’interferometria, utilizzando le interferenze fra più onde coerenti fra loro, permette di effettuare misurazioni di lunghezze d’onda, di distanze e di spostamenti dello stesso ordine di grandezza della lunghezza d’onda utilizzata e di conseguenza di misurare le velocità di propagazione della luce in vari mezzi e per vari indici di rifrazione.
Dall’immagine di M87, quella di aprile scorso, si vede l’anello luminoso e altrettanto misterioso che circonda il buco nero. Le oscillazioni registrate indicano la presenza di tanti sotto-anelli di fotoni che potrebbero essere rilevate grazie all’utilizzo della tecnica interferometrica.
Se osservati con l’EHT si nota che man mano che i sotto-anelli si avvicinano al bordo, e quindi alla zona d’ombra, questi si restringono in maniera esponenziale e sono difficili da intercettare.
L’unità dell’interferometria astronomica è formata da una coppia di telescopi. Ogni coppia è un interferometro di base e la loro posizione nello spazio è detta linea base.
Come dimostrato, è possibile ricevere segnali più forti se rilevati su linee di base più lunghe e con una risoluzione angolare più precisa. Per ottenere ciò occorre avvalersi di telescopi spaziali come VLBI, Very-Long-Baseline Interferometry, che permette osservazioni a frequenze più elevate o su basi fisiche più lunghe.
Ottenendo così un’immagine più nitida del buco nero.
L’insieme dei sotto-anelli può essere paragonato alla trama di un film che cattura la storia dell’Universo visibile visto dal buco nero
afferma Michael Johnson, primo autore dello studio.
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Lo studio è stato pubblicato ieri sulla rivista Science Advances a cura del team di astronomi guidati dall’Università di Harvard.
- Anelli fotonici rivelatori (globalscience.it)
- Universal interferometric signatures of a black hole’s photon ring (advances.sciencemag.org)
