Balzan: per la sua ricerca fondamentale che ha reso possibile l’immagine dei dintorni di un buco nero con alta precisione, grazie al suo ruolo di primo piano nello sviluppo dell’Event Horizon Telescope
Per la sua ricerca fondamentale che ha reso possibile l’immagine dei dintorni di un buco nero con alta precisione, grazie al suo ruolo di primo piano nello sviluppo dell’Event Horizon Telescope, che è stato costruito appositamente per questo scopo, e fornisce le immagini più accurate del questi corpi celesti fino ad oggi non solo nella nostra galassia, la Via Lattea, ma anche in galassie lontane come la galassia M87. Ciò ha permesso di confermare la teoria generale della relatività di Einstein in situazioni in cui la gravità è così forte che lo spazio-tempo è significativamente curvo (e di dimostrare che esistono buchi neri supermassicci).
I buchi neri costituiscono la manifestazione più interessante e affascinante della gravità. In questi oggetti cosmici, la materia è compressa a tal punto da concentrare un’enorme quantità di massa in un punto senza dimensione, chiamato singolarità di densità. Questo punto è circondato da un bordo quasi sferico chiamato orizzonte degli eventi, all’interno del quale la gravità è molto intensa.
Ad un osservatore distante, la luce proveniente dagli oggetti vicini all’orizzonte degli eventi appare spostata verso il rosso e il tempo sembra scorrere più lentamente. La gravità all’interno dell’orizzonte è così forte che nemmeno la luce può sfuggire, il che significa che non possiamo ottenere alcuna informazione dall’interno dei buchi neri e l’orizzonte degli eventi è letteralmente nell’oscurità.
Nonostante la loro oscurità, i buchi neri sono la fonte di una varietà di fenomeni astrofisici impressionanti, dai nuclei galattici attivi massicci (galassie giganti che ospitano un buco nero supermassiccio con un disco di accrescimento luminoso e che emettono intense radiazioni che vanno dai raggi radio ai raggi gamma) a coppie isolate, silenziose e non osservabili, di buchi neri che orbitano l’uno attorno all’altro e alla fine si fondono, emettendo onde gravitazionali.
I buchi neri sono molto lontani da noi, motivo per cui appaiono molto piccoli. Per osservare il loro orizzonte dalla nostra posizione, il telescopio deve essere ad altissima risoluzione. Scattare una foto dell’orizzonte degli eventi che circonda il buco nero nella nostra galassia è paragonabile a fotografare un acaro da una distanza di 2.000 km.
Cosa ci aspettiamo di vedere e come possiamo costruire un telescopio del genere? Con queste domande è iniziato il lavoro del professor Heino Falcke. Ha dedicato molti anni a perfezionare instancabilmente la teoria e ha predetto che l’immagine dovrebbe apparire come un anello di luce, con “un’ombra del buco nero” causata dalla deflessione e dall’assorbimento della luce nella regione dell’orizzonte degli eventi.
Grazie in parte al suo lavoro pionieristico e al suo carisma, riuscì a convincere un folto gruppo di astronomi a unire i loro sforzi e i loro strumenti per costruire una rete mondiale di telescopi a onde millimetriche che funzionassero come un grande radiointerferometro. Il risultato di questo sforzo congiunto è stato l’Event Horizon Telescope (EHT), sviluppato appositamente con l’ambizioso obiettivo di scattare la prima immagine dell’orizzonte degli eventi di un buco nero, nel quale Heino Falcke ha avuto un ruolo di primo piano.
L’immagine dell’ombra del buco nero in M87, pubblicata nel 2019, ha fatto scalpore, sia per gli astrofisici che per il grande pubblico.
Questa immagine ha fornito la visione più nitida fino ad oggi dell’ambiente di un buco nero, mostrando chiaramente la presenza di un orizzonte degli eventi come una macchia scura circondata da un caratteristico anello di emissione luminosa, come previsto da Falcke. L’analisi di questa immagine ha permesso agli scienziati di testare diverse previsioni della teoria generale della relatività di Einstein e di confermarne la validità in situazioni in cui la gravità è molto più forte di quella a cui siamo abituati.
L’immagine ha confermato la previsione della relatività generale per un buco nero rotante (metrica di Kerr). I risultati ottenuti vincolano le potenziali deviazioni dal teorema no-hair. La massa del buco nero all’interno dell’orbita dei fotoni è stata stimata in 6 miliardi di masse solari.
Successivamente, l’EHT ha fornito anche un’immagine del buco nero al centro della nostra Via Lattea, noto come Sgr A*. Ciò è stato più impegnativo perché il nostro buco nero è mille volte meno massiccio di quello di M87, e sia la materia che la luce orbitano attorno all’orizzonte degli eventi in breve tempo (tipicamente tra 15 minuti e 1,5 ore), causando rapidi cambiamenti nell’aspetto del pianeta. l’anello luminoso. Inoltre, la presenza di gas lungo la linea di vista tra noi e il buco nero offusca l’immagine.
Questi risultati sono riconosciuti come estremamente importanti per l’astrofisica e la relatività generale. Sono solo l’inizio di una ricerca più avanzata che si svilupperà nei prossimi anni e consentirà agli scienziati di acquisire una comprensione più profonda della natura di questi oggetti cosmici unici e delle leggi sottostanti della fisica. Le nuove intuizioni saranno rese possibili dall’aggiunta di più radiotelescopi, sia a terra che nello spazio.
“Premio” Balzan Milano
Scopo della Fondazione “Premio” è promuovere la cultura, le scienze e le iniziative più meritorie per la causa dell’umanità, della pace e della fraternità tra i popoli. Raggiunge questo obiettivo assegnando premi ogni anno. La sua sede è a Milano, dove si riunisce il Comitato Generale dei Premi.
La Fondazione Internazionale Balzan
La Fondazione Internazionale Balzan nasce a Lugano nel 1956, grazie alla generosità di Lina Balzan, che alla morte del padre Eugenio era entrata in possesso di una cospicua eredità. Ha deciso di utilizzare questa ricchezza per onorare la sua memoria.
Fonte: Fondazione Internazionale Premio Balzan
Fonte Foto: https://heinofalcke.org/ -Bob Bronshoff
