Visto quasi di taglio, il turbolento disco di gas che si agita intorno a un buco nero assume un aspetto folle a doppia gobba. L'estrema gravità del buco nero altera i percorsi della luce proveniente da diverse parti del disco, producendo l'immagine deformata. Il campo gravitazionale estremo del buco nero reindirizza e distorce la luce proveniente da diverse parti del disco, ma esattamente ciò che vediamo dipende dal nostro angolo di visione. La maggiore distorsione si verifica quando si guarda il sistema quasi di taglio. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA/Jeremy Schnittman
Questa nuova visualizzazione di un buco nero illustra come la sua gravità distorce la nostra vista, deformando i suoi dintorni come se fosse visto in uno specchio di carnevale. La visualizzazione simula l'aspetto di un buco nero in cui la materia in caduta si è raccolta in un sottile strato struttura calda chiamata disco di accrescimento. L'estrema gravità del buco nero distorce la luce emessa da diverse regioni del disco, producendo l'aspetto deforme.
Nodi luminosi si formano e si dissipano costantemente nel disco mentre i campi magnetici si snodano e si attorcigliano attraverso il gas agitato. Più vicino al buco nero, il gas orbita vicino alla velocità della luce, mentre le parti esterne girano un po' più lentamente. Questa differenza allunga e taglia i nodi luminosi, producendo corsie chiare e scure nel disco.
Visto di lato, il disco appare più luminoso a sinistra che a destra. Il gas incandescente sul lato sinistro del disco si muove verso di noi così velocemente che gli effetti della relatività di Einstein gli danno un aumento di luminosità; accade il contrario sul lato destro, dove il gas che si allontana diventa leggermente più fioco. Questa asimmetria scompare quando vediamo il disco esattamente rivolto verso l'alto perché, da quella prospettiva, nessuno dei materiali si muove lungo la nostra linea di vista.
Più vicino al buco nero, la curvatura gravitazionale della luce diventa così eccessiva che possiamo vedere la parte inferiore del disco come un anello luminoso di luce che sembra delineare il buco nero. Questo cosiddetto "anello di fotoni" è composto da più anelli, che diventano progressivamente più deboli e sottili, dalla luce che ha circondato il buco nero due, tre, o anche più volte prima di scappare per raggiungere i nostri occhi. Poiché il buco nero modellato in questa visualizzazione è sferico, l'anello di fotoni sembra quasi circolare e identico da qualsiasi angolo di visione. All'interno dell'anello di fotoni c'è l'ombra del buco nero, un'area grande circa il doppio dell'orizzonte degli eventi, il suo punto di non ritorno.
Questa immagine evidenzia e spiega vari aspetti della visualizzazione del buco nero. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA/Jeremy Schnittman
"Simulazioni e film come questi ci aiutano davvero a visualizzare cosa intendeva Einstein quando diceva che la gravità deforma il tessuto dello spazio e del tempo, " spiega Jeremy Schnittman, che ha generato queste splendide immagini utilizzando un software personalizzato presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. "Fino a poco tempo fa, queste visualizzazioni erano limitate alla nostra immaginazione e ai programmi per computer. Non avrei mai pensato che sarebbe stato possibile vedere un vero buco nero." Eppure il 10 aprile, il team dell'Event Horizon Telescope ha rilasciato la prima immagine in assoluto dell'ombra di un buco nero utilizzando osservazioni radio del cuore della galassia M87.
