La collaborazione EHT (Event Horizon Telescope) ha rilasciato la prima immagine in luce polarizzata del buco nero supermassiccio Sagittarius A* (Sgr A*), il mostro del cielo da 4,3 milioni di masse solari insediato nel cuore della nostra galassia.
Il buco nero Sgr A*, bestione cosmico da 4,3 milioni di masse solari annidato nel cuore della Via Lattea, è stato per la prima volta ripreso in luce polarizzata dalla rete di radiotelescopi della collaborazione EHT. Le onde elettromagnetiche si dicono polarizzate quando i campi elettrici che le compongono (assieme a quelli magnetici) oscillano lungo una direzione ben definita.
La luce polarizzata rivelata intorno a Sgr A* è il risultato di particelle cariche che spiralano intorno alle linee di campo magnetico, all’interno dell’anello di plasma che circonda l’«ombra» del buco nero. Così dalle immagini in luce polarizzata è possibile inferire la forma e l’intensità dei campi magnetici che avvolgono l’ambiente attorno all’oggetto.
L’immagine mostra che i campi magnetici nell’anello si estroflettono a spirale dal bordo dell’ombra, in una configurazione molto simile a quella trovata per M 87* – il buco nero supermassiccio, da 6,6 miliardi di masse solari, nel nucleo attivo della radiogalassia M 87.
Questa notevole somiglianza suggerisce che la forma dei campi magnetici osservata per Sgr A* e M 87* possa essere una caratteristica che accomuna i buchi neri. Inoltre fa pensare che anche Sgr A* possieda un getto di materia, seppure nascosto, al pari del suo fratello maggiore.
Il buco nero supermassiccio Sgr A*, al centro della nostra galassia, osservato in luce polarizzata dall’EHT. Le linee curve sovraimposte segnano l’orientamento della polarizzazione, indicando la struttura dei campi magnetici nell’anello di plasma che circonda l’«ombra» del buco nero.
Crediti: EHT Collaboration
Nonostante le grosse difficoltà implicate in queste misurazioni, dovute alla rapida variabilità dell’oggetto osservato, è importante poter disporre di immagini come questa per buchi neri di varie dimensioni, in modo da rendere possibile un’analisi comparata delle loro proprietà.
Finora l’EHT ha realizzato immagini, anche in luce polarizzata, dei buchi neri supermassicci nella Via Lattea e in M 87. Ampliando il numero di radiotelescopi coinvolti nel programma, la larghezza della banda e le frequenze a cui si osserva, sarà possibile ottenere video molto più dettagliati di Sgr A*. Se davvero quest’ultimo cela un getto di materia, potremo quindi scoprirlo. Senza contare le immagini che riusciremo a carpire di altri buchi neri, e della radiazione polarizzata emessa dai loro anelli di accrezione, soprattutto con la risoluzione che verrà raggiunta con la messa in funzione di futuri telescopi satellitari.
Le immagini ottenute dall’EHT dei buchi neri supermassicci M 87* e Sgr A*, comparati in scala di dimensioni. Vengono riprodotte, come riferimento, anche le dimensioni del Sole, delle orbite di Mercurio e Plutone, e la distanza raggiunta dalla sonda Voyager 1. Sgr A* risiede al centro della Via Lattea, distante da noi circa 27 000 anni luce, mentre M 87* è il «motore» che alimenta l’attività della radiogalassia M 87, situata nell’ammasso di galassie della Vergine, a circa 55 milioni di anni luce. La circonferenza di un buco nero, che delimita la regione dello spazio da cui nulla può sfuggire alla gravità, è direttamente proporzionale alla sua massa: per calcolarla basta moltiplicare quest’ultima, misurata in unità di masse solari (cioè definendo la massa del Sole pari a 1), per un valore di circa 18,5 km. Così il Sole diverrebbe un buco nero se riducesse la sua circonferenza dagli attuali 4 400 000 km ad appena 18,5 km, mentre Sgr A* e M 87* avranno circonferenze rispettivamente 4,3 milioni e 6,6 miliardi di volte più estese.
Crediti: EHT collaboration (acknowledgment: Lia Medeiros, xkcd)
