I Buchi Neri

02/02/2022

I buchi neri

A partire del loro nome, i buchi neri sono sempre stati considerati degli oggetti affascinanti, forse anche per l’alone di mistero che li circonda, ma scopriamone di più.

I buchi neri erano già conosciuti non decenni, ma secoli fa, quando nel 1700 i fisici Michell e Laplace ne ipotizzarono l’esistenza: li denominarono “stelle oscure”. Fu poi con la teoria della relatività generale (elaborata da Albert Einstein nel 1916) che si ebbero i primi progressi: in essa è prevista l’esistenza di questi magnifici oggetti.

Un buco nero è un oggetto astronomico con un’attrazione gravitazionale così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggirgli. La “superficie” di un buco nero, chiamata orizzonte degli eventi, definisce il confine in cui la velocità necessaria per fuggire supera la velocità della luce, che è il limite di velocità del cosmo.


Sono state ampiamente osservate due classi principali di buchi neri. Buchi neri di massa stellare con una massa da tre a dieci volte quella del Sole sono diffusi in tutta la nostra galassia, la Via Lattea. Si formano quando i nuclei di stelle molto massicce esauriscono il carburante e collassano sotto il loro stesso peso, comprimendo grandi quantità di materia in uno spazio minuscolo. L’altra classe sono i supermassicci, mostri che pesano da 100.000 a miliardi di masse solari e si trovano al centro della maggior parte delle grandi galassie, inclusa la nostra. L’origine dei buchi neri supermassicci è poco conosciuta, ma sappiamo che esistono fin dai primissimi giorni di vita di una galassia.

Una importante scoperta relativa ai buchi neri è arrivata il 14 settembre 2015, alle ore 09:50:45 UTC (il tempo di Greenwich), quando due interferometri americani hanno captato contemporaneamente un breve segnale, visibile per circa due decimi di secondo, che, ad una accurata analisi, durata alcuni mesi, si è confermato essere il primo segnale di onde gravitazionali mai riconosciuto. LIGO ha rilevato le onde di un evento chiamato GW150914, in cui due buchi neri orbitanti uno intorno all’altro spiraleggiando si sono fusi 1,3 miliardi di anni fa. Da allora, altre strutture hanno osservato numerose fusioni di buchi neri attraverso le onde gravitazionali che producono.

Gli astronomi sospettavano da tempo una classe intermedia chiamata buchi neri di massa intermedia, che pesa da 100 a più di 10.000 masse solari. Mentre alcuni candidati sono stati identificati con prove indirette, l’esempio più convincente fino ad oggi è arrivato il 21 maggio 2019, Ligo e Virgo hanno rilevato le onde gravitazionali da una fusione di due buchi neri di massa stellare.
Questo evento, soprannominato GW190521, ha prodotto un buco nero del peso di 142 Soli.

These panels show the first two images ever taken of black holes. On the left is M87*, the supermassive black hole at the centre of the galaxy Messier 87 (M87), 55 million light-years away. On the right is Sagittarius A* (Sgr A*), the black hole at the centre of our Milky Way. The two images show the black holes as they would appear in the sky, with their bright rings appearing to be roughly the same size, despite M87* being around a thousand times larger than Sgr A*. The images were captured by the Event Horizon Telescope (EHT), a global network of radio telescopes including the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) and Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), in which ESO is co-owner.

Nel 2019, gli astronomi che hanno utilizzato l’ Event Horizon Telescope (EHT), una collaborazione internazionale che ha collegato in rete otto radiotelescopi terrestri in un’unica parabola delle dimensioni della Terra, hanno catturato per la prima volta l’immagine di un buco nero. Appare come un cerchio scuro profilato da un disco orbitante di materia calda e luminosa. L’immagine mostra un anello luminoso formato quando la luce si piega nell’intensa gravità attorno a un buco nero 6,5 miliardi di volte la massa del Sole.Il buco nero supermassiccio si trova nel cuore di una galassia chiamata M87, situata a circa 55 milioni di anni luce di distanza. Il suo orizzonte degli eventi si estende così lontano da poter comprendere gran parte del nostro sistema solare ben oltre i pianeti.

Poi è arrivata l’immagine del buco nero della nostra galassia, la Via Lattea,  Sagittarius A*.


Una mini-guida sui buchi neri

Gli opuscoli che seguono, realizzati da Letizia Vincetti (UNIBO – Laurea in Astronomia – Anno 2021), sono una mini-guida che copre le caratteristiche principali dei buchi neri, come trovare i buchi neri e i diversi tipi di buchi neri!

Scarica la brochure utilizzando i link sottostanti.

Scarica una versione stampabile qui.

Scarica una versione web qui.

Di seguito è disponibile anche una versione per i bambini.

Scarica una versione stampabile qui.

Scarica una versione web qui.