Gli astronomi hanno effettuato una misurazione diretta della massa di un buco nero così lontano che la luce circostante ha impiegato 11 miliardi di anni per raggiungerci
Un team di scienziati guidato da Taro Shimizu del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Germania, ha scoperto che il buco nero J0920 ha una massa di circa 320 milioni di volte quella del Sole. Questo risultato, descritto in un articolo pubblicato su Nature, è stato reso possibile grazie a GRAVITY+, una serie di aggiornamenti in corso al Very Large Telescope Interferometer (VLTI) dell’ESO e al suo strumento GRAVITY.
Misurare la massa di un buco nero
Ma come si misura la massa di un buco nero? Gli astronomi, a causa delle sue caratteristiche, per misurare direttamente la massa di un buco nero usano dei telescopi per tracciare il movimento del gas e delle stelle intorno ad esso. Più velocemente questi si muovono, più massa è racchiusa all’interno del buco nero. Questa tecnica è stata utilizzata per misurare la massa dei buchi neri vicini, compreso quello al centro della Via Lattea. A distanze molto remote, tuttavia, questo movimento è estremamente difficile da osservare. Dunque simili misurazioni – dirette – della massa di buchi neri molto molto distanti non sono state possibili fino ad ora. Ma è necessario poterle fare in quanto questi oggetti spaziali forniscono informazioni importantissime su una fetta di storia dell’Universo in cui le galassie e buchi neri stavano crescendo rapidamente.
GRAVITY+, un upgrade essenziale
Questa misurazione a distanza, presentata a gennaio 2024, è stata resa possibile grazie allo strumento GRAVITY aggiornato, parte di una serie di miglioramenti sul VLTI chiamati GRAVITY+. Tali aggiornamenti hanno permesso agli astronomi di osservare il gas debole e distante intorno al buco nero con una precisione mai vista fino ad ora, utilizzando una tecnica chiamata wide-field off-axis fringe tracking. Il risultato ottenuto con GRAVITY+ è un primo passo per aiutare gli astronomi a capire come i buchi neri e le galassie siano cresciuti insieme quando l‘Universo aveva solo un paio di miliardi di anni e le galassie stavano ancora praticamente formandosi. Ad ogni modo, la nuova misurazione della massa rivela che il buco nero è circa quattro volte meno massiccio del previsto, data la massa della sua galassia ospite. Ciò indica un ritardo nella crescita del buco nero rispetto alla galassia circostante.
Il VLT e i miglioramenti a GRAVITY
L’osservatorio è l’orgoglio di 14 paesi europei, con l’Italia in prima linea, gestito dal consorzio intergovernativo ESO (European Southern Observatory). È denominato VLT, acronimo di Very Large Telescope, ossia telescopio molto grande (gran fantasia). Il VLT, Paranal per gli amici, è il centro di eccellenza dell’astronomia mondiale, il sogno proibito, il sacro Graal per astronomi professionisti e dilettanti. Per questo, gli aggiornamenti a GRAVITY+ vengono implementati in modo incrementale, così da evitare continue interruzioni alle operazioni scientifiche del VLTI. Ciò consente anche agli astronomi di testare le prestazioni di GRAVITY+ non appena viene messo in azione. Il completamento dell’intera serie di aggiornamenti è previsto per il 2025. Le nuove funzionalità andranno a beneficio di tutti gli strumenti VLTI presenti e futuri e degli scienziati che li utilizzano.
