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Dopo aver scattato la prima immagine di un buco nero, l’Event Horizon Telescope si concentra sui piani cosmici

Tutti i buchi neri funzionano allo stesso modo, indipendentemente dalle dimensioni?

Tendiamo a pensare ai buchi neri come organismi giganti che mangiano la luce. Ma anche i buchi neri supermassicci, le lacune gravitazionali al centro delle galassie, sono disponibili in una gamma di dimensioni. Prendi M87*, che si trova al centro della galassia Messier 87. È circa 6 miliardi di volte più massiccio del nostro Sole. Oppure puoi guardare Sgr A*, che è al centro della Via Lattea ed è proprio (Appena!) 4 milioni di volte più massiccio del Sole. Piccoli, quanto buchi neri supermassicci.

Le incredibili dimensioni* di M87 erano in parte il motivo per cui era un buon candidato per l’Event Horizon Telescope. La prima immagine al mondo di un buco nero. L’impresa, realizzata nel 2017, è stata immediatamente salutata come una svolta nell’astrofisica quando è stata rivelata al mondo nel 2019. L’immagine è stata il culmine di anni di lavoro svolto utilizzando alcuni osservatori in tutto il mondo che operavano essenzialmente come un unico pianeta. dimensione del telescopio. Questa scoperta ha permesso agli scienziati di vedere l’ombra proiettata dal nucleo oscuro di Messier 87.

Ma questo è solo l’inizio.

Gli astrofisici non si fermeranno a un solo buco nero. Hanno quindi rivolto la loro attenzione verso un altro buco nero supermassiccio, circa 100 volte più piccolo di M87*, situato al centro di una galassia vicina nota come Centaurus A. Utilizzando la stessa tecnologia che ha catturato M87*, gli astrofisici sono ora in grado di visualizzare un’immagine potente . Un getto di materia sta esplodendo dal buco nero di Centaurus A ad altissima risoluzione, rivelando di più su come si sono verificati questi sconcertanti fenomeni.

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I dettagli erano Pubblicato in Astronomia della natura di lunedi.

“L’obiettivo principale dell’EHT è quello di visualizzare i buchi neri”, afferma Michael Jansen, astrofisico del Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn, in Germania, e autore principale dello studio. “Ma i buchi neri che studiamo rilasciano naturalmente getti. Quindi, per comprendere appieno i buchi neri, dobbiamo anche capire questi getti e come vengono prodotti”.

piani cosmici Prodotto da molti buchi neri — incluso M87* — che sono essenzialmente treni merci al plasma che fuoriescono da un disco di accrescimento di un buco nero in rapida rotazione.

Ad oggi, l’immagine a più alta risoluzione di un aereo Centaurus A proveniva dal gruppo Tanami (primo pannello). L’EHT è stato in grado di zoomare 16 volte più vicino di Tanami per produrre l’immagine nel pannello centrale del suo getto di plasma. Il terzo pannello è il getto di plasma osservato nella galassia Messier 87.

astronomia naturale

“I fasci di plasma stretti e focalizzati portano questa energia lontano dalle piccole scale vicino al buco nero (che è inferiore alle dimensioni del nostro sistema solare) e la depositano nell’ambiente circostante su scale molto più grandi”, afferma James Miller-Jones. Astrofisico alla Curtin University in Australia e membro dell’International Center for Research on Radio Astronomy (ICRAR). Miller-Jones afferma che i getti possono influenzare l’evoluzione delle galassie e gli ammassi di galassie, quindi gli astronomi sono desiderosi di comprenderli meglio.

Janssen e colleghi sono uno di questi gruppi di astronomi. Volevano ingrandire i getti per vedere come funzionano vicino al buco nero. EHT lo ha reso possibile.

L’EHT è composto da otto osservatori di tutto il mondo e utilizza una tecnica nota come interferometria fondamentale molto lunga, o VLBI. In generale, osserva Jansen, i telescopi più grandi forniscono immagini più chiare, ma ci sono solo telescopi molto grandi che puoi costruire. Invece di creare un singolo telescopio, EHT collega telescopi da quasi tutte le parti del mondo, fornendo una precisione equivalente a quella di un singolo telescopio “migliaia di chilometri”.

Con esso, il team può concentrarsi sull’aereo a Centaurus A e vederlo in modo più nitido che mai. Ha anche permesso loro di fotografare l’aereo vicino al buco nero.

“Siamo in grado di studiare questo aereo a una risoluzione inferiore rispetto alla luce del giorno, cosa mai raggiunta prima”, afferma Jansen. Le osservazioni EHT consentono al team di vedere a circa 0,6 giorni luce di distanza dal buco nero, che sembra insignificante ma è 2,5 volte la distanza tra il Sole e Plutone, che è un pigro 9,6 miliardi di miglia.

Osservando il nucleo di Centaurus A e confrontando le loro osservazioni con modelli teorici, il team ha scoperto che il getto del buco nero ha bordi più chiari e sembra sorprendentemente simile a quello creato da M87*. Questo è fondamentale perché ci riporta alla nostra domanda iniziale: tutti i buchi neri funzionano allo stesso modo, indipendentemente dalle dimensioni?

L’aereo di Centaurus A suggerisce che potrebbe essere il caso. Questo è importante per due motivi: concorda con la teoria della relatività generale di Albert Einstein e “dimostra che le proprietà fondamentali dei getti dipendono dalla massa del buco nero che li spara”, afferma Miller-Jones.

Aggiunge che questo ridimensionamento potrebbe quindi funzionare per buchi neri molto più piccoli, le cui masse non superano da 10 a 100 volte la massa del Sole. Non possiamo provare questi minuscoli buchi neri perché sono così piccoli, ma studiando i loro cugini selvaggi, stiamo rivelando alcuni dei giganti più enigmatici dell’universo.