Le Nuove Frontiere della Scienza: Crescita e Rotazione del Buco Nero M87* alla Luce dei Dati Event Horizon Telescope

Le Nuove Frontiere della Scienza: Crescita e Rotazione del Buco Nero M87* alla Luce dei Dati Event Horizon Telescope

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Il buco nero M87, situato al centro dell’enorme galassia ellittica M87 a circa 55 milioni di anni luce da noi, rappresenta uno degli oggetti celesti più affascinanti e studiati della nostra epoca. Grazie all’iniziativa dell’Event Horizon Telescope (EHT), una rete globale di radiotelescopi capace di funzionare come un unico sistema planetario, si è riusciti nel 2019 a ottenere la prima "fotografia" diretta di un buco nero, scegliendo proprio M87 come bersaglio ideale. Le sue dimensioni da record – con una massa stimata attorno a 6,5 miliardi di masse solari – e la presenza di un disco di accrescimento ben visibile, nonché di un imponente getto relativistico che si estende per migliaia di anni luce, fanno di questo buco nero un laboratorio naturale senza pari per studiare la fisica estrema. L’importanza delle osservazioni EHT non consiste soltanto nell’averci permesso di visualizzare l’ombra e l’orizzonte degli eventi, ma anche nel fatto di offrire dati preziosi su come la materia si comporta in prossimità del limite massimo della gravità e della relatività generale di Einstein. Questo tipo di informazioni, impossibili da raccogliere in laboratorio sulla Terra, sono diventate fondamentali per testare le nostre conoscenze sull’universo.

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Uno degli aspetti più rilevanti emersi dalle osservazioni riguarda la rotazione e la crescita di M87. Il bordo interno del disco di accrescimento di M87 ruota a una velocità straordinaria, pari a circa il 14% della velocità della luce, ovvero ben oltre 40.000 chilometri al secondo. Questa velocità è il risultato diretto della poderosa gravità esercitata dal buco nero, tanto che la materia che si avvicina troppo viene inevitabilmente attratta e supera l’orizzonte degli eventi a circa 70 milioni di metri al secondo. Gli scienziati sono riusciti a stimare anche il tasso annuale di accrescimento, che oscilla tra 0,00004 e 0,4 masse solari: una quantità piccola se rapportata alla massa complessiva, ma enorme se vista su scala umana. La variabilità di questo tasso dipende da diversi fattori, come la disponibilità di materia circostante e l’efficienza dei processi di feedback energetico, e dimostra come i buchi neri supermassicci possano sia ingurgitare enormi quantità di materia sia espellere parte di essa in potenti getti di plasma. In definitiva, questi dati sono cruciali per capire che ruolo giochino oggetti come M87* nell’evoluzione delle galassie.

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Le implicazioni teoriche e future aperte dalle scoperte sul buco nero M87 sono profonde e promettenti. Dal punto di vista teorico, le misurazioni dell’EHT rappresentano la conferma più diretta delle previsioni di Einstein in condizioni di gravità estreme, fornendo una base per testare nuovi modelli gravitazionali e la fisica del plasma ad altissima energia. A livello pratico, la raccolta dei dati EHT pone le fondamenta per una collaborazione internazionale sempre più stretta e l’ulteriore sviluppo tecnico dei radiotelescopi. Le future campagne osservative, con strumenti ancora più sensibili e analisi temporali dettagliate, promettono di svelare dettagli su come cambiano tasso di accrescimento, morfologia dell’ombra e comportamento del getto relativistico. Infine, le conoscenze acquisite con M87 potranno essere applicate allo studio di altri buchi neri supermassicci, come Sgr A nella Via Lattea, fornendo un "campione rappresentativo" per comprendere meglio l’evoluzione e la struttura dell’universo su larga scala. M87 rimane così un punto di riferimento insostituibile, capace ancora di guidarci verso nuove scoperte cosmiche.
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