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L’Homo sapiens scatta la prima foto di un Buco Nero già previsto da Einstein

(di Giuseppe Pace, Naturalista) Sui buchi neri la letteratura è vasta e varia: molti sono stati gli scettici, ma non A. Einstein, che li previde nella sua teoria relativistica circa un secolo fa. Un Buco Nero è una stella con materia talmente densa da generare un campo gravitazionale enorme che non lascia uscire neanche la sua luce prodotta per fusione nucleare. Ecco perché il misterioso corpo celeste appare nero, mentre le stelle, Sole compreso (stella nana gialla di circa 5 miliardi di anni e distante dalla Terra 8 minuti luce), hanno meno campo gravitazionale e sono nane, giganti, gialle, violette, rosse, ecc.. Questo è in estrema sintesi il Buco Nero e spiegato in modo elementare. Albert Einstein fu uno scienziato aperto al nuovo e non chiuso come moltissimi che preferiscono stare comodi nelle torri d’avorio della conoscenza riservata a pochi privilegiati che hanno studiato molto e spesso usano il linguaggio per pochi cioè quello specialistico. Spesso dietro titoli accademici si nascondono campioni di conformismo e burocrati sibillini che abbracciano solo il potere del ruolo sociale, non ben pagato. Albert Einstein era un ottimista, non aveva paura delle ”bufale” se argomentate bene poichè le vedeva ipotesi di lavoro da confermare o smentire con l’ulteriore ricerca. Egli diceva che non esiste sapere specialistico o disciplina complessa, ma solo il modo di spiegare complesso che la rende tale. Si riferiva in particolare alla Matematica, disciplina “ostica” in moltissime scuole italiane in particolare. A circa 55 milioni di anni luce di distanza, nel cuore di una gigantesca galassia ellittica chiamata Messier 87, un mostro gigantesco sta divorando tutto ciò che si avvicina troppo. Stelle, pianeti, gas e polvere, nemmeno la luce sfugge alla sua presa quando si attraversa una soglia chiamata orizzonte degli eventi. Finalmente è stato addirittura fotografata un’immagine del Buco Nero supermassiccio che ha la stessa massa di 6,5 miliardi del Sale. Un vuoto nero circolare circondato da un anello di luce un po’ sbilenco, questa storica foto è la nostra prima visione della sagoma di un Buco Nero, un’immagine che si avvicina fino al bordo inesorabile della bocca.. La foto è la straordinaria realizzazione del progetto Event Horizon Telescope (EHT), una collaborazione globale di oltre 200 scienziati che utilizzano una serie di osservatori -la rete di radiotelescopi che fa parte della collaborazione EHT- in tutto il mondo, dalle Hawaii al Polo Sud. Raggruppati insieme, questi telescopi si comportano come un telescopio unico delle dimensioni della Terra, che ha raccolto più di un milione di miliardi di dati per fotografare il buco nero di M87 nell’aprile 2017. Ci sono poi voluti due anni perché gli scienziati li assemblassero. Al risultato, ottenuto grazie al progetto internazionale EHT, l’Italia ha partecipato attraverso l’Istituto Nazionale di Astrofisica e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Prima d’ora, l’uomo poteva vedere solo la prova indiretta dell’esistenza dei buchi neri, cercando stelle che sembravano orbitare intorno ad oggetti bizzarri, catturando la radiazione emessa dalla materia surriscaldata che turbinava intorno ad essi, oppure osservando i getti altamente energetici delle particelle sparate lontano dalle loro tumultuose vicinanze. “Abbiamo studiato i buchi neri per così tanto tempo che a volte è facile dimenticare che nessuno di noi ne ha mai visto uno”, ha affermato il direttore della National Science Foundation, France Cordova, durante la conferenza stampa che ha annunciato i risultati del team, tenuta presso il Club Nazionale della Stampa a Washington DC. “Siamo lieti di potervi annunciare che abbiamo visto ciò che pensavamo fosse impossibile”, ha aggiunto il direttore del progetto Shep Doeleman, dell’Harvard-Smithsonian Institute for Astrophysics. “Quello che stiamo vedendo è la prova di un orizzonte degli eventi … ora abbiamo le prove visive di un buco nero”. Dai media specialistici e non veniamo informati dei dettagli che il tour de force dell’osservazione, il processo messo in atto per raggiungerla e i dettagli che l’immagine rivela. Uno dei principali risultati è stato un calcolo più diretto della massa del buco nero, che è vicina alle stime calcolate per mezzo del movimento delle stelle orbitanti. I dati offrono anche alcuni suggerimenti su come alcuni buchi neri supermassicci riescano a scatenare getti giganteschi di particelle che viaggiano a velocità quasi della luce. “È davvero notevole e quasi avvilente”, dice Doeleman. “La natura ha cospirato per farci vedere qualcosa che pensavamo fosse invisibile.” L’Event Horizon Telescope ha inizialmente ottenuto un’immagine del buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, la Via Lattea. Chiamato Sagittario A *, quel buco nero è relativamente piccolo rispetto all’M87. Ha una massa di “solo” quattro milioni di soli. Dato che M87 è uno dei più grandi buchi neri, il team ha deciso di puntare il telescopio anche verso quel punto, sperando di poterli eventualmente confrontare. Anziché essere una singola istantanea, come le molte spettacolari foto scattate dal Telescopio Spaziale Hubble, l’immagine di EHT è il prodotto di un processo chiamato interferometria, che combina le osservazioni di più telescopi in un’unica immagine. Con questa immagine in mano, gli scienziati possono ora iniziare a sondare alcuni dei misteri più profondi della fisica dei buchi neri, inclusa la conferma delle loro basi fondamentali. Finora, sembra che Einstein abbia qualche ragione, afferma uno dei più noti scienziati reali inglesi con il titolo di Lord che aggiunge: “Sebbene il famoso fisico fosse scettico sull’esistenza dei buchi neri, le soluzioni delle sue equazioni della teoria della Relatività generale, che pubblicò nel 1915, predissero che se gli oggetti extra-massicci popolavano l’universo, essi dovevano essere sferici, simili a un’ombra scura incorporata in un anello di luce”. L’immagine di M87 corrisponde a quella previsione, anche se l’anello di luce è un po’ irregolare, facendolo assomigliare a una ciambella voluminosa. Comunque, c’era da aspettarselo. La materia che ruota intorno ad un buco nero forma un disco luminoso, e poiché parte di quel disco si muove verso di noi, ciò determina che una parte del cerchio sia più luminosa. Sulla base della grandezza dell’orizzonte degli eventi di M87, il team ha anche misurato una massa di circa 6,5 miliardi di soli, che la posiziona ben dentro le stime indirette derivate dai movimenti delle stelle orbitanti. La stima della massa, però, è molto più grande del numero che si ottiene dal calcolo del moto del gas in orbita, che è la tecnica più semplice e utilizzata più comunemente. È probabile che se il buco nero si trovasse nel nostro sistema solare, il suo orizzonte degli eventi si estenderebbe ben oltre l’orbita di Plutone, forse più di 120 volte la distanza dalla Terra al Sole. Curiosamente, questo significa che si potrebbe camminare sull’orizzonte degli eventi di M87 senza neanche sentirlo – il buco nero è così grande che lo spazio-tempo è appena incurvato in questo punto. Qui la forza di gravità di M87 sarebbe la stessa in tutto il corpo, dalla testa ai piedi. Ma, man mano che ci si avvicina, la curvatura aumenta fino a quando non ci si ritrova ridotti in fili verticali, come spaghetti (si noterebbe sicuramente, e comincerebbe a diventare scomodo molto prima). Nessuno sa veramente cosa vi sia, se vi è qualcosa, al centro di un buco nero, noto come singolarità. Questa puntura nel tessuto dell’universo è circondata da una distesa curvata ed esotica dello spazio-tempo da cui nulla sfugge. “Nei buchi neri supermassicci che si trovano al centro delle galassie, la materia che viene attratta si riscalda e, cadendo nel buco nero, emette luce, parte della quale è osservabile con i radiotelescopi. In queste condizioni fisiche, infatti, è possibile rivelare la cosiddetta zona ‘’in ombra’’’, ossia quella regione di ‘’assenza di luce’’ e che è tale in quanto la luce al suo interno viene assorbita dall’orizzonte degli eventi”, ha aggiunto, riferendosi al confine che separa un buco nero dallo spazio che lo circonda. Questo è un confine matematico dove la forza di gravità è così forte che nulla riesce a sfuggire, nemmeno la luce. Con i telescopi di EHT abbiamo finalmente raggiunto una risoluzione sufficiente per guardare su una scala dell’orizzonte degli eventi”, ha detto all’ANSA, L. Rezzolla, direttore dell’Istituto di Fisica teorica di Francoforte, membro del comitato scientifico della collaborazione che ha partecipato all’analisi teorica dei risultati. “Dall’interno di questa superficie – ha spiegato ancora Rezzolla – nessuna informazione può essere scambiata con l’esterno. Per questo motivo i buchi neri sono importanti in fisica: il loro orizzonte degli eventi è infatti un limite invalicabile alla nostra capacità di esplorare l’universo”. Dal momento che l’orizzonte degli eventi assorbe tutta la luce, ha proseguito, “per definizione un orizzonte degli eventi non può essere visto direttamente. Tuttavia è possibile predire teoricamente come apparirebbe la regione di plasma che gli è molto prossima”. “Questo – ha concluso – è quello che abbiamo fatto e l’ottimo raccordo tra teoria e osservazioni ci ha convinto che questo è un buco nero come predetto da Einstein”. La ricerca dei “nuovi” segreti della Natura ha solo 36 mila anni da quando l’Homo sapiens o di Cro Magnon si è distinto, per l’intelligenza, dai suoi simili precedenti come i Neaderthal e prima l’Homo erectus figlio o nipote di “Nonna Lucy” o Australopitecus afarensis di 3,2 milioni di anni fa. La Galassia o Via Lattea ha circa 200 miliardi di stelle con circa il 10% di esse planetarie. Nell’Universo (finito, illimitato e curvilineo diceva Einstein) vi sono oltre 2 milioni di extragalassie. In tale spazio cosmico è possibile ipotizzare “nuovi” segreti della Natura non escluso delle civiltà tecnologicamente più avanti della nostra che, di tanto in tanto (fenomeno degli Ufo), vengono ad osservare la Terra e forse anche noi umani con spirito pionieristico, speriamo buono e non da conquistatori grossolani come astronomi di grido vedono già. Saranno composti di cellule come le nostre o con più silicio al posto del carbonio? Ci mancano tanti altri segreti della Natura da svelare. Ad Aiud, in Transilvania, 250mila anni fa una navicella extraterrestre è atterrata o sorvolato lasciando un pezzo di lega d’alluminio di 5kg, a 10 metri di profondità sulla sponda del fiume Mures. Tale misterioso reperto è ora conservato al museo storico di Cluj Napoca, ma con tanti e tali scettici attorno che affossano a oltre mille metri di oscurità la verità possibile di quel segreto della Natura universale. L’ottimismo di A. Ainstein è parte di verità.