La rosa ci ha dedicato 5 capoversi forzando il titolo su versante più sportivo per un'immagine che è quanto di più elaborato ci sia al mondo.
Ora potete leggere con maggiore attenzione e consapevolezza, partendo dalla fine: 'il nostro cervello non è fatto per comprendere questi numeri'.
Ieri è stata una giornata storica: abbiamo visto la prima immagine in assoluto dell'ombra di un buco nero! Ma forse non vi siete resi davvero conto di cosa sta succedendo. È ora di... dare i numeri!
M87 è una galassia gigante ellittica. È la più grande galassia dell'Ammasso della Vergine, del quale noi siamo a malapena dei campagnoli provinciali. È 200 volte più massiccia della Via Lattea, dire che ha mille miliardi di stelle è probabilmente una grossa sottostima, ed è antica quasi come l'universo stesso.
Al suo centro c'è una potentissima sorgente radio, Virgo A. Da decenni l'ipotesi è che quell'energia sia fornita da un buco nero supermassiccio, che spara un getto relativistico lungo centinaia di migliaia di anni luce.
Ora sappiamo per certo che il buco nero c'è, lo vedete nell'immagine. La sua massa è di 6,5 miliardi di masse solari, e questo significa che il suo orizzonte degli eventi (ODE), la superficie sferica dalla quale nemmeno la luce può sfuggire, ha un raggio di quasi 20 miliardi di km. Per confronto vi ho riportato le orbite di Saturno (giallo), Urano (verde), Nettuno (blu), Plutone (bianco) e l'attuale posizione della sonda Voyager.
Tuttavia, quando si guarda verso un buco nero succedono cose strane. Perché lo spaziotempo viene deformato al punto che anche dei fotoni che non dovrebbero colpire l'ODE, vengono curvati e inghiottiti lo stesso. Questo avviene per tutti i fotoni che passano a meno di 2,6 raggi di Shwarzschild (il raggio dell'ODE). La conseguenza è che l'ombra proiettata dal buco nero è molto più grande, ed è indicata dal cerchio nero maggiore.
Il disco luminoso generato dal gas incandescente a miliardi di Kelvin, e in orbita folle attorno al mostro, ha un diametro di pochissimo superiore al diametro di questa ombra teorica. Tuttavia la nostra visione è appannata, e quindi invece di vedere un disco netto e l'anello di fotoni in orbita attorno al nero assoluto, vediamo sfocato e luce provenire da dove non dovrebbe essercene. L'orientamento del disco ci dice anche che lo stiamo guardando quasi di faccia, e che quindi il buco nero sta sparando il getto relativistico quasi nella nostra direzione.
L'eccezionalità dell'immagine è che state guardando dettagli di circa 10 miliardi di km... a 56 milioni di anni luce di distanza. Non so se avete capito bene.
Dunque, la dimensione nel cielo del disco che vedete è di 42 microarcosecondi. Prendete la volta celeste e dividetela in 360 parti uguali: avete i gradi. Dividete i gradi in 60 primi d'arco, e ogni primo in 60 secondi d'arco. Ora dividete un secondo d'arco un milione di volte. Ora avete i microarcosecondi. Ancora difficile da immaginare?
Un microarcosecondo è la dimensione di una lenticchia (2 mm) sulla Luna, osservata dalla Terra (a 384.000 km di distanza). O la dimensione di un capello umano a Parigi, guardandolo da New York. Il nostro cervello non è fatto per comprendere questi numeri.
- Lorenzo
referenze citate nei testi: Einstein, Laplace, Higgs, Hawking ... per diventare un buco nero la Terra deve collassare in 9mm e aumentare la densità di 10 alla 27 volte
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