Il Telescopio dell’Orizzonte degli Eventi

Questa è una rappresentazione artistica del quasar 3C 279. Gli astronomi hanno collegato per la prima volta APEX (Atacama Pathfinder Experiment), in Cile, a SMA (Submillimeter Array) nelle Hawaii, USA, e a SMT (Submillimeter Telescope), in Arizona, USA, per realizzare le osservazioni più dettagliate di sempre del centro di una galassia lontana, il quasar luminoso 3C 279. I quasar sono i nuclei luminosissimi di galassie distanti, alimentati da buchi neri supermassicci. Questo quasar contiene un buco nero di massa pari a un miliardo di volte quella del Sole e si trova così lontano dalla Terra che la sua luce ha impiegato più di 5 miliardi di anni a raggiungerci. L’equipe ha potuto investigare scale minori di un anno luce – un risultato davvero notevole per un obiettivo a miliardi di anni luce da noi.
Crediti: ESO/M. Kornmesser

Osservare un quasar la cui luce impiega 5 miliardi di anni per raggiungerci. Al centro di una galassia distante un buco nero supermasiccio che ha una massa un miliardo di volte quella del Sole. E’ quello che sono riusciti ad ossservare gli astronomi di un’équipe combinando e collegando tre telescopi con una tecnica chiamata interferometria. La tecnica ha permesso di osservare la quasar con una risoluzione mai raggiunta prima, due milioni di volte meglio dell’occhio umano.

Le osservazioni, sono state effettuate collegando per la prima volta il telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) ad altri due in continenti diversi. L’operazione è avvenuta nell’ambito del progetto “Event Horizon Telescope”.

Gli astronomi hanno collegato APEX, in Cile, a SMA (Submillimeter Array) alle Hawaii, USA e SMT (Submillimeter Telescope) in Arizona, USA. Nessuno mai aveva realizzato un’osservazion tanto lontana: così gli uomini hanno visto per la prima volta 3C 279, un quasar che contiene un buco nero supermassiccio con una massa circa un miliardo di volte quella del Sole. APEX è una collaborazione tra il Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), l’Onsala Space Observatory (OSO) e l’ESO e viene gestito da ESO.

la tecnica che ha permesso questa incredibile osservazione si chiama interferometria, VLBI,(Very Long Baseline Interferometry). La tecnica consiste nel mettere insieme le capacità di più telescopi creando un telescopio virtuale grande come la distanza fra i telescopi stessi. Più un telescopio è grande, maggiori sono le sue possibilità. In questo caso l’interferometria è stata transcontinentale: 9447 km tra il Cile e le Hawaii, 7174 km tra il Cile e l’Arizona e 4627 km tra l’Arizona e le Hawaii. Collegare APEX in Cile a questa rete era fondamentale, perchè questa rappresenta la “baseline” più lunga.

Le osservazioni sono state eseguite nella banda radio a una lunghezza d’onda di 1,3 mm. Questa è la prima volta che un’osservazione a una lunghezza d’onda così piccola è stata eseguita con “baseline” così lunghe. Le osservazioni hanno raggiunto una nitidezza, o risoluzione angolare, di appena 28 microarcosecondi – circa otto miliardesimi di grado. Ciò significa poter distinguere dettagli due milioni di volte più piccoli di quelli che distingue l’occhio umano. Osservazioni così nitide possono indagare dimensioni minori di un anno luce all’interno del quasar – un risultato notevole per un obiettivo a miliardi di anni luce da noi.

L’obiettivo grandioso del progetto “Event Horizon Telescope” vuole collegare più telescopi per diventare il vero Telescopio dell’Orizzonte degli Eventi. Lo scopo sarà osservare l’ombra del buco nero al centro della nostra galassia e di altre galassie vicine. L’ombra – una regione scura contro uno sfondo luminoso – è causata dalla curvatura della traiettoria dei raggi di luce da parte del buco nero e sarebbe la prima evidenza osservativa diretta dell’esistenza dell’orizzonte degli eventi in un buco nero, il confine da cui neppure la luce può sfuggire.

L’esperimento ha comportato un duro periodo di lavoro per gli scienziati: infatti l’APEX si trova a 5000 metri di altitudine nelle Ande Cilene, dove la pressione atmosferica è solo metà di quella al livello del mare e i lavori sono durati tre anni.

Il successo raggiunto con l’aggiunta di APEX è importante per un’altra ragione: APEX ha la stessa ubicazione e molti aspetti tecnologici simili al nuovo telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) . ALMA è ancora in costruzione e sarà alla fine composto da 54 antenne con lo stesso diametro, 12 metri, di APEX, oltre a 12 antenne più piccole, con un diametro di 7 metri. La possibilità di collegare ALMA alla rete è attualmente allo studio. Con l’area di raccolta così grande di ALMA, le osservazioni potrebbero raggiungere una sensibilità dieci volte maggiore di questi test iniziali. Questo renderebbe l’ombra del buco nero supermassiccio della Via Lattea a portata di mano delle future osservazioni.