Due anni fa era già diventato una ‘star’ con i suoi scatti su tutti i media, ma ora il buco nero al centro della galassia M87 è stato fotografato come non l’abbiamo mai visto prima, fornendo una miriade di informazioni agli scienziati.

La collaborazione scientifica Eht-Event Horizon Telescope, che nel 2019 aveva pubblicato la prima ‘foto’ di un buco nero, è infatti riuscita ora a realizzare una nuova rappresentazione dell’enorme oggetto astrofisico al centro della galassia M87: si tratta dell’immagine del buco nero come appare in luce polarizzata.

Si tratta della prima misura della polarizzazione della luce, fenomeno che indica la presenza di campi magnetici, in una regione che si trova praticamente sul ‘bordo’ di un buco nero, sul cosiddetto orizzonte degli eventi.

“Il risultato fornisce un contributo fondamentale” per spiegare come la galassia M87, che si trova a 55 milioni di anni luce di distanza da noi, emetta dal suo nucleo getti energetici di particelle.

Tutto è iniziato il 10 aprile del 2019 quando gli scienziati di Eht hanno mostrato al mondo la prima immagine in assoluto di un buco nero, una ‘foto’ che mostrava una struttura luminosa ad anello con una regione centrale scura: l’ombra del buco nero, appunto.

Da allora, il team ha ulteriormente approfondito l’analisi dei dati raccolti nel 2017 sull’oggetto astrofisico supermassiccio al cuore della galassia M87, riuscendo a osservare che una frazione significativa della luce attorno al buco nero di M87 è polarizzata.

“Questo lavoro rappresenta una pietra miliare in questo campo perché, studiando la polarizzazione della luce, è possibile ricavare informazioni che permettono di comprendere meglio la fisica che sta dietro l’immagine del 2019” hanno affermato Infn, Inaf e Università Federico II di Napoli annunciando oggi i risultati della ricerca che ha coinvolto oltre 300 ricercatori di molteplici organizzazioni e università in tutto il mondo.

Da questo studio, infatti, si ricavano preziose informazioni, utili a comprendere il comportamento dei campi magnetici intorno ai buchi neri e i processi che, in queste regioni molto dense dello spazio, sono in grado di produrre getti così potenti da estendersi ben oltre la galassia.

“La comprensione di questi campi magnetici è fondamentale, e nessuno era stato in grado di arrivare così vicino all’orizzonte degli eventi fino ad ora” spiega Mariafelicia De Laurentis, professore all’Università Federico II di Napoli e ricercatrice dell’Infn-Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, membro del Consiglio Scientifico di Eht e coordinatore del gruppo Gravitational Physics Input.

Continuando “Le nostre misurazioni forniscono prove dirette di questo fenomeno confermando decenni di lavoro teorico, risultando fondamentali anche a determinare quali parti del campo magnetico sono responsabili dei getti ad alta energia emessi dai buchi neri. Possiamo dire di aver aggiunto un’altra pagina alla fisica dei buchi neri“.

“Questa nuova immagine in luce polarizzata è basata sugli stessi dati raccolti nel 2017, ma sono stati necessari anni di lavoro per sviluppare le complesse tecniche di analisi dei dati, e per validarle attraverso simulazioni” aggiunge Ciriaco Goddi, ricercatore presso le università olandesi di Nijmegen e Leiden e ricercatore associato all’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf).

Goddi ha evidenziato che “i potentissimi getti relativistici lanciati dai buchi neri supermassicci come quello al centro della galassia M87 sono stati studiati nel corso degli anni con diversi strumenti, incluso il telescopio spaziale Hubble, ma solo ora siamo riusciti ad ottenere una descrizione completa delle strutture di campo magnetico che li avvolgono“.

Gli scienziati hanno spiegato che “la luce diventa polarizzata quando passa attraverso determinati filtri: è ciò che accade, per esempio, quando attraversa le lenti degli occhiali da sole polarizzati, che perciò riducono i riflessi e l’abbagliamento e ci consentono di vedere meglio. Un fenomeno analogo accade quando la luce attraversa regioni molto calde dello spazio che sono pervase dai campi magnetici“.