L'Italo-Americano

GIOVEDÌ 2 MAGGIO 2019 www.italoamericano.org 7 L'Italo-Americano IN ITALIANO | prima campagna globale di osser- vazione nel 2017, il lavoro scru- poloso sull'elaborazione dei dati raccolti negli ultimi 2 anni, per vedere finalmente ciò che sem- brava invisibile: il Buco nero. Ora sappiamo che aspetto abbia. È passato molto tempo, ma ci siamo finalmente riusciti. È incredibile. Uno sforzo gigantesco. Mi sento di dire che l'immagi- ne del Buco nero al centro della Galassia M87 è simultaneamente un grande successo della ricerca scientifica e una rappresentazione emozionante di qualcosa che sino ad oggi potevamo solo immagi- nare. Il successo della ricerca sta in una nuova prova della Teoria della relatività di Einstein, ma soprattutto è un'ulteriore confer- ma dell'impatto delle collabora- zioni internazionali e delle grandi infrastrutture sul futuro della conoscenza umana. Quale è stato il ruolo degli scienziati italiani in questo pro- getto? Come italiani, io e Luciano Rezzolla (Università di Fran- coforte), uno dei 3 PI di BHC, siamo stati coinvolti fin dal 2014. Un'altra ricercatrice, Mariafelicia de Laurentis, professore ordinario all'Università di Napoli e affiliata all'Infn, si è unita al gruppo di Francoforte come esperta di teo- rie della gravitazione, nel 2016. Nel 2018 abbiamo coinvolto in BlackHoleCam, due ricercatrici di Italian ALMA Regional Cen- tre node (INAF - IRA in Bolo- gna), Elisabetta Liuzzo and Kazi Rygl, che per l'affiliazione a BHC sono diventate membri del- l'EHT Consortium. A parte i membri della colla- borazione EHT, è doveroso includere Violette Impellizzeri, che lavora in Cile per Atacama Large Millimeter Array (ALMA), il più grande radiotele- scopio terrestre che ha contribui- to in maniera decisiva alla raccol- ta di dati necessari per fare l'immagine del Buco nero super- massiccio al centro di M87. In qualità di astronomo e responsa- bile della calibrazione di ALMA come stazione VLBI, sono stato io stesso a svolgere nel deserto di Atacama in Cile, tutte le campa- gne osservative. Con Violette abbiamo passato molte notti ad osservare M87 con ALMA. Pur non essendo membro a tutti gli effetti, Violette è co-firmataria dell'articolo pubblicato su Astrophysical Journal che ha riportato l'immagine. D'ora in poi si potrà parlare di una nuova era della ricerca. In che senso? Emoziona la certezza di parte- cipare a un momento epocale che divide il prima dal dopo. Possia- mo davvero dire che da oggi la fisica non è più la stessa. Quello che fino a ieri era solo un imma- teriale concetto matematico, una soluzione matematica di una teo- ria, è diventato oggi un oggetto fisico, osservabile e misurabile con metodo scientifico. Un labo- ratorio dove svolgere esperimenti che riguardano la gravità, prima non accessibile. Questo sono ora i Buchi neri. La nostra speranza era, se mai avessimo avuto successo nel creare la prima immagine di un Buco nero, che questa foto sareb- be finita sui libri di testo. Spero che questo accadrà davvero. I libri di storia saranno divisi tra il prima e il dopo l'immagine. La foto ha dato ragione alle teorie, all'immaginazione umana. Questo esperimento, questo risultato, quest'immagine potreb- bero essere l'inizio di una nuova era. Per la prima volta vediamo l'orizzonte degli eventi e possia- mo studiare la Relatività generale su una scala e in un regime (forte) mai possibili prima. E l'a- spetto più sorprendente è che tutto ciò che vediamo è perfetta- mente in accordo con la predizio- ne fornita dalla Teoria della Relatività. Einstein ha superato anche questo test con un succes- so formidabile! Incredibile e bra- vissimo Einstein, che inizialmen- te non credeva nel concetto dei Buchi neri e ha dovuto lottare un po' con l'idea dell'orizzonte degli eventi. Oggi, a distanza di cento anni, abbiamo dimostrato che è una realtà dell'universo. Tutto ciò sarebbe stato per lui assolutamen- te sbalorditivo. Un altro grande studioso di Buchi neri, Stephen Hawking, è morto troppo presto per vedere questo risultato, ma avrebbe avuto la stessa reazione emotiva che abbiamo avuto noi nel vedere finalmente il limite ultimo dello spazio e tempo. Que- sto è davvero il decennio d'oro per studiare i Buchi neri come mai prima d'ora. Cosa potrebbe esserci dentro il Buco nero? Non lo sappiamo, dal momen- to che non possiamo accedervi. Forse esiste ancora della mate- ria che non può essere compattata in un punto o forse la materia è stata già tutta concentrata nella singolarità, come nel Big Bang (eccitante no?), ed è stata "con- vertita" in curvatura dello spazio- tempo ... chi lo sa! Speculare è gratuito, dal momento che nessu- no può tornare a dirci cosa c'è dentro!! ;-) L'ipotesi teorizzata da Ein- stein era esatta o le vostre osservazioni hanno permesso di applicare qualche correzione? La risposta breve è: sì, Ein- stein aveva ragione, almeno per ora. Nel complesso, l'immagine osservata è consistente con le aspettative per l'ombra di un Buco nero rotante (con spin diverso da zero, anche conosciuto come Kerr black hole) come pre- visto dalla Teoria della relatività. Tuttavia, posso affermare che le osservazioni svolte non sono con- sistenti con molte delle alternati- ve a buchi neri Kerr e alcuni di quei modelli che producono immagini simili mostrano dina- miche piuttosto diverse da quello che ci aspettiamo. Oggi è fantascienza ma prima o poi, si potrà aprire una porta nel tempo? E la fanta- idea di usare in astratto i Buchi neri come fionde iperspaziali è teoricamente plausibile? Per ora viaggiare nello spazio è possibile solo all'interno del Sistema solare. Ma è anche vero che alcune soluzioni matematiche delle equazioni di Einstein (e di altre teorie della gravità), sem- brano suggerire la possibilità di viaggiare tra due punti qualunque dello spazio e del tempo. Questa è una conseguenza diretta della curvatura dello spazio-tempo intorno a un intenso campo gravi- tazionale previsto dalla Relatività di Einstein. Il caso più rappresentativo è quello del cosiddetto Wormhole, che potrebbe essere descritto come un tunnel, una "scorcia- toia" nello spazio-tempo. Le equazioni di Einstein includono oltre alle tre dimensioni spaziali, il tempo come quarta dimensio- ne: ne consegue che la presenza di un Buco nero curvi anche il tempo, e permetta di viaggiare nel tempo. Tali collegamenti sono ipotetici. Cioè, qui entriamo nella fantascienza. Infatti il Wormhole è il modo preferito di uno scrittore o un regista di fanta- scienza per i viaggi nello spazio. Pensate al film hollywoodiano "Interstellar" del 2014 con Matthew McConaughey, che impersona un astronauta della NASA che ha il compito di esplorare 3 pianeti in un'altra Galassia con la speranza che uno possa ospitare l'umanità. E come ci arriva? Attraverso un Wormhole che permette di accor- ciare i 26.000 anni necessari … .insomma McConaughey sarebbe morto da molto tempo prima di arrivare! Qual è il suo prossimo ambi- zioso progetto di ricerca? Continuerò di certo a lavorare a questo progetto. D'altronde siamo solo l'inizio. Abbiamo ancora da studiare in toto l'altro target, il Buco nero al centro della Via Lattea, Sagittarius A*, fare studi di campi magnetici da luce polarizzata di M87 e Sgr A*, confrontare immagini di diverse epoche (e solo questo con i dati che abbiamo a disposizione dalle champagne del 2017 e 2018). Uno dei prossimi passi del pro- getto EHT sarà quello di passare da un'immagine statica a un fil- mato. A partire dal 2020 vorremmo aggiungere nuovi telescopi al network, in particolare in Arizo- na, Francia, Argentina e magari Africa. Siccome la Terra è stata già utilizzata al massimo delle sue dimensioni, vorremmo anda- re nello spazio e usare la tecnica VLBI con i satelliti, che ci per- metterebbero di andare oltre le dimensioni terrestri come diame- tro del nostro telescopio virtuale. Andare nello spazio, permette- rebbe di osservare a lunghezze d'onda più corte o frequenze più lunghe e avere poteri risolutivi ancora più alti. Insomma nel prossimo decen- nio saremo ancora molto occupa- ti con BlackHoleCam, con l'o- biettivo di migliorare le nostre misure e testare ancora più preci- samente la Teoria generale della relatività di Einstein. "Emoziona la certezza di partecipare a un momento epocale" dice Goddi del far parte del gruppo che ha scattato la fotografia @ Ciriaco Goddi NEWS & FEATURES PERSONAGGI OPINIONI ATTUALITÀ Continua da pagina 5

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