Dietro la fotografia del buco nero Sagittario A* - noto anche come Sgr A* - al centro della Via Lattea c'è un lavoro di gruppo davvero eccezionale. Oltre 300 ricercatori provenienti da 80 istituti di tutto il mondo hanno partecipato al progetto internazionale EHT (Event Horizon Telescope) e il contributo italiano è costituito dall'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Università Federico II di Napoli e di Cagliari. Vice-responsabile del progetto è la napoletana Mariafelicia De Laurentis, docente in Astronomia e Astrofisica all'Ateneo federiciano e ricercatrice all'Infn di Napoli.
Nella foto diffusa dall'EHT notiamo una zona centrale scura e un'altra molto luminosa intorno, come se fosse un anello. Cosa rappresentano?
«Nell'immagine di questo oggetto vediamo una regione centrale scura, chiamata ombra del buco nero, circondata da una struttura brillante a forma di anello, che fondamentalmente è del gas e materiale che ruotando intorno a esso si surriscalda emettendo radiazione che può essere osservata con il nostro strumento.
Quale metodologia avete usato?
«Le osservazioni sono state possibili grazie alla tecnica nota come interferometria radio a lunga distanza, chiamata Very Long Baseline Interferometry. Essa sincronizza con orologi atomici le strutture dei radiotelescopi in tutto il mondo e sfrutta la rotazione del nostro pianeta per andare a creare un enorme radiotelescopio di dimensioni pari a quelle della Terra. Questo perché quanto più grande è il disco di un radiotelescopio, tanto maggiore è il contrasto dell'immagine. Ognuno dei telescopi coinvolti ha prodotto quindi enormi quantità di dati, che sono stati archiviati su dischi rigidi a elio ad alte prestazioni, poi trasferiti a supercomputer altamente specializzati (noti come correlatori) al Max Planck Institute for Radio Astronomy e al Massachusetts Institute of Technology MIT Haystack Observatory per essere combinati. Sono stati poi faticosamente convertiti in un'immagine utilizzando nuovi strumenti computazionali sviluppati dalla collaborazione».
Qual è l'informazione scientifica che ci arriva da questa immagine?
«I risultati da queste nuove misurazioni di Sgr A* forniscono un'ulteriore evidenza che i buchi neri astrofisici, indipendentemente dalla loro massa, sono descritti da soluzioni della teoria di Einstein. Sgr A* è infatti 1.500 volte più piccolo e meno massiccio rispetto a M87 (il primo buco nero rilevato e immortalato nel 2019, al centro della galassia Messier 87, ndr). Per noi la cosa strabiliante è stata rilevare che la regione vicino al bordo di questi buchi neri, che chiamiamo orizzonte degli eventi ovvero la regione di non ritorno, è simile in entrambi gli oggetti. I nostri risultati indicano che la teoria della relatività è ancora forte e oltre a quanto osservato con M87, ora abbiamo la prova più convincente che l'oggetto compatto supermassiccio al centro della nostra Galassia è un buco nero, e lo è come descritto dalla teoria di Einstein. L'idea di testare questa teoria usando il nostro buco nero centrale non è una novità, ma i risultati che abbiamo condiviso rappresentano un importante passo avanti».
Ma che cos'è un buco nero? Può rappresentare una minaccia per la nostra galassia?
«In teoria si può paragonare un buco nero a un corpo celeste, caratterizzato da una grande massa che si contrae, aumenta la sua densità e crolla sotto il proprio peso concentrando la propria massa in un unico punto detto, appunto, buco nero. Essi si formano dal collasso gravitazionale che talvolta accompagna la morte di una stella. Paradossalmente, i buchi neri sono gli oggetti più semplici da descrivere, sono sufficienti due sole quantità: la massa e la velocità di rotazione. Tutte le informazioni sulla complessa struttura della stella da cui hanno avuto origine, per esempio sul tipo di materia che la componeva, sulla forma o sul campo magnetico, scompaiono non appena essa attraversa l'orizzonte degli eventi».