Gli astronomi sono appena riusciti a scattare la prima immagine di un buco nero, e ora la prossima sfida che devono affrontare è come scattare immagini ancora più nitide, in modo che la Teoria della Relatività Generale di Einstein possa essere verificata. Astronomi della Radboud University, insieme all'Agenzia spaziale europea (ESA) e altri, stanno proponendo un concetto per raggiungere questo obiettivo lanciando radiotelescopi nello spazio. Pubblicano i loro piani sulla rivista scientifica Astronomia e astrofisica .

L'idea è di posizionare due o tre satelliti in orbita circolare attorno alla Terra per osservare i buchi neri. Il concetto si chiama Event Horizon Imager (EHI). Nel loro nuovo studio, gli scienziati presentano simulazioni di come apparirebbero le immagini del buco nero Sagittarius A* se fossero scattate da satelliti come questi.

Più di cinque volte più nitido

"Ci sono molti vantaggi nell'usare i satelliti invece dei radiotelescopi permanenti sulla Terra, come con l'Event Horizon Telescope (EHT), "dice Freek Roelofs, un dottorato di ricerca candidato alla Radboud University e autore principale dell'articolo. "Nello spazio, puoi fare osservazioni a frequenze radio più alte, perché le frequenze della Terra sono filtrate dall'atmosfera. Anche le distanze tra i telescopi nello spazio sono maggiori. Questo ci permette di fare un grande passo avanti. Saremmo in grado di scattare immagini con una risoluzione cinque volte superiore a quella possibile con l'EHT".

Immagini più nitide di un buco nero porteranno a informazioni migliori che potrebbero essere utilizzate per testare la Teoria della Relatività Generale di Einstein in maggiore dettaglio. "Il fatto che i satelliti si muovano intorno alla Terra offre notevoli vantaggi, " Dice il professore di radioastronomia Heino Falcke. "Con loro, puoi scattare immagini quasi perfette per vedere i dettagli reali dei buchi neri. Se si verificano piccole deviazioni dalla teoria di Einstein, dovremmo essere in grado di vederli."

L'EHI sarà anche in grado di visualizzare circa cinque buchi neri aggiuntivi che sono più piccoli dei buchi neri su cui si sta attualmente concentrando l'EHT. Questi ultimi sono Sagittario A* al centro della nostra Via Lattea e M87* al centro di Messier 87, un'enorme galassia nell'ammasso della Vergine.

Sfide tecnologiche

I ricercatori hanno simulato ciò che sarebbero in grado di vedere con diverse versioni della tecnologia in circostanze diverse. Per questo hanno fatto uso di modelli di comportamento del plasma attorno al buco nero e alla radiazione risultante. "Le simulazioni sembrano promettenti dal punto di vista scientifico, ma ci sono difficoltà da superare a livello tecnico, "dice Roelofs.

Gli astronomi hanno collaborato con scienziati dell'ESA/ESTEC per studiare la fattibilità tecnica del progetto. "Il concetto richiede che tu sia in grado di accertare la posizione e la velocità dei satelliti in modo molto accurato, "secondo Volodymyr Kudriashov, un ricercatore del Radboud Radio Lab che lavora anche all'ESA/ESTEC. "Ma crediamo davvero che il progetto sia fattibile".

Occorre anche considerare il modo in cui i satelliti scambiano dati. "Con l'EHT, i dischi rigidi con i dati vengono trasportati al centro di elaborazione in aereo. Questo ovviamente non è possibile nello spazio." In questo concetto, i satelliti si scambieranno dati tramite un collegamento laser, con i dati parzialmente elaborati a bordo prima di essere rispediti sulla Terra per ulteriori analisi. "Ci sono già collegamenti laser nello spazio, "Note di Kudriashov.

Sistema ibrido

L'idea è che i satelliti inizialmente funzioneranno indipendentemente dai telescopi EHT. Ma si sta prendendo in considerazione anche un sistema ibrido, con i telescopi orbitanti combinati con quelli sulla Terra. Falcke:"Utilizzare un ibrido come questo potrebbe fornire la possibilità di creare immagini in movimento di un buco nero, e potresti essere in grado di osservare fonti ancora più numerose e anche più deboli."