3/11/18

Sempre più vicini al nostro buco nero galattico **

Studiando il moto di una stella orbitante attorno al buco nero centrale della nostra galassia si pensava di verificare ancora una volta le previsioni della Relatività Generale di Einstein, dato che era previsto un passaggio molto ravvicinato (ne abbiamo parlato QUI). Tutto perfetto, ma un po' di fortuna e la sensibilità estrema della strumentazione ha messo in evidenza anche il disco di accrescimento, proprio ai bordi dell'orizzonte degli eventi. Un risultato prodigioso e -forse- ancora insperato. La velocità riscontrata nella materia è di circa 1/3 di quella della luce. Più vicini di così è difficile andare...

Il cosiddetto strumento GRAVITY si compone di quattro telescopi del VLT dell'ESO uniti assieme in modo da simulare un telescopio di ben 130 metri di diametro. Una sensibilità eccezionale che era necessaria per studiare da vicino e con estrema accuratezza gli effetti della RG su una stella che stava passando vicinissima al buco nero centrale della nostra galassia, con una massa di 4 milioni di volte quella del Sole.

Tutto secondo le previsioni... ma dato che si era così vicini alla posizione del buco nero non si poteva fare a meno di guardare anche la sua posizione teorica. Ed ecco comparire dei lampi infrarossi, in rapidissima rotazione attorno a qualcosa. La spiegazione era una sola: si stavano vedendo le zone più calde del disco di accrescimento quasi al limite dell'orizzonte degli eventi, dovute alle interazioni tra materia rotante e campo magnetico.

 

I lampi infrarossi osservati con GRAVITY hanno permesso di ricostruire il disco di accrescimento attorno al nostro buco nero galattico. Fonte: ESO/Gravity Consortium/L. Calçada
I lampi infrarossi osservati con GRAVITY hanno permesso di ricostruire il disco di accrescimento attorno al nostro buco nero galattico. Fonte: ESO/Gravity Consortium/L. Calçada

Mai si era andati così vicini a un buco nero e mai si era visto in diretta il disco di accrescimento ruotare così vicino al limite del non ritorno.

Lo straordinario risultato dovuto un po' al caso e un po' alla fantastica sensibilità di GRAVITY merita di essere gustato a pieno attraverso tre ottimi video dell'ESO.

Nel primo vi è lo zoom verso il buco nero centrale, le stelle che rivolvono vicinissime al buco nero e poi la resa artistica dei lampi e della loro rotazione.

Nel secondo ci si limita a guardare il moto delle stelle così temerarie che sfiorano il buco nero.

Il terzo è dedicato al disco di accrescimento e ai lampi infrarossi.

Articolo originale QUI

Vi piacerebbe ammirare il panorama mentre vi avvicinate ad un buco nero? Non è difficile... non dovete fare altro che mettervi in viaggio verso di esso! QUI potete acquistare il biglietto :wink:

NEWS del 10/4/2019 - Ottenuta la prima prova visiva diretta di un buco nero!

 

12 commenti

  1. Paolo

    Caro Enzo, bellisimi i 3 video! 8-O

    Ho una piccola domanda, perchè i lampi rilevati sono in infrarosso, ossia con fotoni a basso livello di energia (inferiore allo spettro visibile) ?

    Dipende forse dall'energia "persa" per sfuggire alla curvatura dello spaziotempo curvato dall'immensa gravità dovuta al buco nero?

    Paolo

  2. Paolo

    Ops, per dirla in altri termini, l'arrossamento fino all'infrarosso è dovuto prorpio al fatto che siamo molto vicini all'orizzonte degli eventi... quindi l'onda luminosa si dilata, ossia il fotone perde energia.

    Paolo

  3. caro Paolo,

    in parte sicuramente sì, ma teniamo anche presente che in quella direzione ci sono molte "nuvole" e la lunghezza d'onda preferibile è proprio quella... Così come quando si cerca di vedere all'interno di una nube collassante l'embrione stellare.

  4. Frank

    Avevo visto la news dell'ESO l'altro giorno e aspettavo il tuo articolo, che puntualmente è arrivato,  per un chiarimento. Non è ben chiaro il rapporto tra S2 e i "brillamenti" visti dallo strumento, cioè si è visto solamente perché si stava osservando S2 ed era diciamo nel campo o è stato il passaggio di S2 a provocare una perturbazione nel disco di Sagittarius A? Altra questione S2 ha raggiunto il 3% di c, come si "incastra" la sua massa con l'orrizzonte degli eventi? Mi viene in mente che, seppur ancora enorme la differenza di massa tra S2 e Sagittarius A, in questo caso vista la velocità raggiunta da S2 anche l'orizzonte degli eventi dovrebbe subire una "deformazione" al passaggio di S2 seppur a 20 miliardi di Km di distanza.

    Si può calcolare la massima massa possibile di una stella tipo S2 in funzione della massima velocità raggiungibile nei pressi di una massa come quella di Sagittarius A?

    Altra cosa non mi è chiara, com'è possibile simulare un telescopio di 130 metri con un'onda cosi corta?

    Thanks

  5. Rispondo a pezzi...

    1. "Non è ben chiaro il rapporto tra S2 e i "brillamenti" visti dallo strumento, cioè si è visto solamente perché si stava osservando S2 ed era diciamo nel campo o è stato il passaggio di S2 a provocare una perturbazione nel disco di Sagittarius A? Altra questione S2 ha raggiunto il 3% di c, come si "incastra" la sua massa con l'orrizzonte degli eventi? "

    Si è visto casualmente il flare luminoso, dato che si stava guardando S2, decisamente più lontana e quindi non è lei che viaggia a 1/3 della c. Sicuramente non è lei che può influenzare l'emissione del disco.

    2. "...anche l'orizzonte degli eventi dovrebbe subire una "deformazione" ...".

    E perché mai? L'orizzonte dipende solo dalla massa che contiene.

    4. Viene usato il VLT (4 telescopi) come interferometro. Per saperne di più puoi leggere QUI:

    https://www.eso.org/sci/facilities/paranal/instruments/gravity.html

    OK?

    3. "Si può calcolare la massima massa possibile di una stella tipo S2 in funzione della massima velocità raggiungibile nei pressi di una massa come quella di Sagittarius A?"

    Direi proprio di no... troppa è la differenza di massa...

    4.

  6. Frank

    Vabbè dai una botta di c. ogni tanto non guasta. Il mio riferimento era solo ad un'eventuale perturbazione del disco così da rompere l'equilibrio e permettere a della materia di precipitare mostrandosi come si è visto.

    Riguardo la seconda risposta ci penso su prima di replicare, mi sa che mi sto infilando in una visualizzazione un poco troppo semplicistica.

    Ho letto ma si parla dello strumento gravity, il mio dubbio era più "pratico" e nel frattempo ho trovato la risposta su:

    https://it.wikipedia.org/wiki/Very_Large_Telescope

    la confusione era sul potere di raccolta e quello di risoluzione e in effetti come viene presentato il 100/130 m si presta bene a tale ambiguità. La raccolta di luce equivale ad un 16 m di specchio mentre la risoluzione grazie all'interferometria ad un specchio pari alla distanza tra gli elementi (specchi) principali. Sorry per la scorribanda tecnologica, al suddetto indirizzo il tutto è spiegato in modo comprensibile.

    Il "4." ti è rimasto nella tastiera o avevi concluso?

  7. in realtà avevo concluso... ma mi sono intrecciati i diti :mrgreen:

  8. Comunque, Frank, il disco che si vede non è ancora la parte che sta cadendo nel buco nero. La sua emissione dipende dall'interazione tra campo magnetico e materia che ruota ad alta velocità.

  9. Frank

    Thanks Enzo, anche questo non era ben chiaro nel comunicato dell'ESO, aver messo in mezzo S2 ha portato un poco di confusione. (almeno per me.......) Forse come per le rette parallele sulla circonferenza a volte è meglio dire subito quello che non è ( il pasto del bestione di cui si parla sempre ), per evitare fraintendimenti, prima ancora di definire il fenomeno. Altra cosa che non mi è chiara riguarda il target dell'osservazione, se si è visto ad una "sensibilità" oltre quella sperata vuol dire che ripuntando Sagittariu A si dovrebbe vedere ancora con buona probabilità il fenomeno o è stato veramente un grosso colpo di fortuna?

  10. No Frank, direi che sono già pianificate osservazioni dirette a quella zona. La fortuna non è stata nell'aver visto le emissioni, ma nell'aver puntato una stella che aveva anche quella zona nel campo visivo...

  11. Alessio Susi

    Ricerche di questo tipo possono essere aiutate con l'app BOINC collegandosi ai progetti einEinstein@H, MilkyWay@Home e Universe@Home, sia su smartphone Android che PC. Si utilizza la potenza di calcolo del processore per analizzare i dati in possesso dei centri di ricerca e si velocizza il loro lavoro. Tutto in modo gratuito.

  12. buona notizia per i ... tecnologi più bravi... 8-O

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