Telescopi terrestri svelano l'universo: risoluzione inedita per l'astronomia del futuro

RomeIl team dell'Event Horizon Telescope (EHT) ha recentemente ottenuto la massima chiarezza nelle osservazioni terrestri. Lo hanno fatto utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e altri strumenti per osservare la luce proveniente da galassie lontane a una frequenza di circa 345 GHz. Questa frequenza corrisponde a una lunghezza d'onda di 0,87 mm, producendo immagini molto più nitide di prima.

Per comprendere l'importanza di questo risultato:

• Il team ha utilizzato l'interferometria a lunghissima base (VLBI) per collegare vari osservatori radio in tutto il mondo, creando un telescopio virtuale delle dimensioni della Terra.
• Ha condotto un esperimento pilota osservando galassie lontane e luminose per convalidare le loro tecniche alla nuova lunghezza d'onda.
• La risoluzione massima raggiunta è stata di 19 microarcosecondi, un record per i telescopi terrestri.

Per ottenere immagini migliori con i telescopi, gli scienziati di solito utilizzano telescopi più grandi o li posizionano più distanti tra loro. Siccome l'EHT ha già sfruttato la massima distanza possibile sulla Terra, hanno deciso di osservare utilizzando lunghezze d'onda più corte. Queste lunghezze d'onda più corte rendono le immagini più nitide e permettono agli scienziati di vedere molti più dettagli quando osservano i buchi neri.

Alexander Raymond del Jet Propulsion Laboratory ha dichiarato che utilizzando la lunghezza d'onda di 0,87 mm, le immagini dell'EHT sono diventate più nitide del 50%. Questo miglioramento è fondamentale per lo studio delle regioni appena all'esterno dei buchi neri supermassicci, aiutando a scoprire nuove caratteristiche e comportamenti.

Osservazioni a 0,87 mm: una sfida tecnica

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Realizzare osservazioni a 0,87 mm presenta notevoli difficoltà:

• Il vapore acqueo nell'atmosfera assorbe le onde a 0,87 mm più che alle lunghezze d'onda maggiori, complicando la ricezione del segnale.
• Le lunghezze d'onda più corte sono maggiormente influenzate dalla turbolenza e dal rumore atmosferici.
• Le condizioni meteorologiche globali possono turbare le osservazioni sensibili all'atmosfera.

Abbiamo affrontato questi problemi creando radiotelescopi più avanzati capaci di rilevare lunghezze d'onda più corte. Questi miglioramenti ci permettono di studiare i buchi neri con maggiore precisione e di individuare buchi neri più piccoli e meno luminosi.

Sheperd Doeleman, astrofisico al Centro per l'Astrofisica | Harvard & Smithsonian, ha evidenziato che l'osservazione della dinamica del gas attorno ai buchi neri a diverse lunghezze d'onda aiuta a comprendere i meccanismi attraverso i quali i buchi neri attraggono la materia e lanciano potenti getti. Questo potrebbe svelare alcuni dei misteri che circondano i comportamenti dei buchi neri.

Thomas Krichbaum dell'Istituto Max Planck per la Radioastronomia ha dichiarato che future osservazioni con telescopi IRAM, insieme ad ALMA e APEX, permetteranno di ottenere immagini simultanee a 1,3 mm e 0,87 mm. Questo approccio aiuterà a rilevare più dettagli e migliorare la nostra comprensione dei buchi neri e dei loro dintorni.