I buchi neri sembrano tutti ciambelle, indipendentemente dalle loro dimensioni

Il rilascio di una straordinaria immagine del buco nero al centro della nostra galassia non è solo un’incredibile conquista scientifica, ma concorda anche esattamente con le previsioni su cosa sono i buchi neri e su come questi strani oggetti siano formati dalla forza di gravità.

Il buco nero, chiamato Sagittarius A*, è un tipo chiamato buco nero supermassiccio, che si trova al centro di quasi tutte le galassie. Il nostro è più piccolo per questi giganti: con 4,3 milioni di volte la massa del sole, è molto più piccolo di altri mostri come quello di Messier 87 che è stato ripreso nel 2019 e che è 6,5 miliardi di volte la massa del sole.

La collaborazione EHT ha creato una raffica di immagini del Sagittario A*, utilizzando il ray tracing, una tecnica che visualizza le proprietà del buco nero sulla base dei dati raccolti con l'array del radiotelescopio e delle previsioni fatte dalla teoria della relatività generale di Einstein. Le immagini mostrate qui sono state create da Chi-kwan Chan dell'UArizona.
La collaborazione EHT ha creato una raffica di immagini del Sagittario A*, utilizzando il ray tracing, una tecnica che visualizza le proprietà del buco nero sulla base dei dati raccolti con l’array del radiotelescopio e delle previsioni fatte dalla teoria della relatività generale di Einstein. Le immagini mostrate qui sono state create da Chi-kwan Chan dell’UArizona. Ben Prather/Gruppo di lavoro sulla teoria EHT/Chi-Kwan Chan

Tuttavia, le immagini di questi due buchi neri sembrano notevolmente simili, mostrando entrambe una caratteristica forma a ciambella. E questo concorda esattamente con le previsioni dei fisici, secondo cui i buchi neri apparirebbero uguali indipendentemente dalle loro dimensioni.

“Il fatto che la luce appaia come un anello, con l’ombra nera all’interno, ti dice che è puramente gravità”, ha spiegato in una dichiarazione il ricercatore di buchi neri Dimitrios Psaltis dell’Università dell’Arizona. “È tutto previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein, l’unica teoria nel cosmo a cui non interessa la scala”.

Questo ridimensionamento è insolito perché la maggior parte delle cose che esistono a scale diverse sembrano molto diverse: Psaltis fornisce l’esempio di una formica e di un elefante, che sembrano molto diversi a causa, tra gli altri fattori, del modo in cui la loro massa è supportata. Ma i buchi neri non sono così, a quanto pare, poiché sono gli stessi, grandi o piccoli che siano. Messier 87 è 1.500 volte più massiccio del Sagittarius A* ed è anche molto più grande, come puoi vedere in un’immagine comparativa dell’European Southern Observatory. Ma i due sembrano molto simili.

Confronto delle dimensioni dei due buchi neri ripresi dalla collaborazione Event Horizon Telescope (EHT): M87*, al centro della galassia Messier 87, e Sagittarius A* (Sgr A*), al centro della Via Lattea.
Confronto delle dimensioni dei due buchi neri ripresi dalla collaborazione Event Horizon Telescope (EHT): M87*, al centro della galassia Messier 87, e Sagittarius A* (Sgr A*), al centro della Via Lattea. Collaborazione EHT (riconoscimento: Lia Medeiros, xkcd)

Ciò significa che anche buchi neri molto piccoli, se potessimo immaginarli, assomiglierebbero alle immagini del Sagittario A* e del Messier 87. Mostrerebbero tutti quella forma simile a ciambella.

“Ovunque guardiamo, dovremmo vedere le ciambelle e dovrebbero sembrare tutte più o meno uguali”, ha detto Psaltis, “e il motivo per cui questo è importante – oltre al fatto che conferma la nostra previsione – è che non piace a nessuno. In fisica, tendiamo a non amare un mondo in cui le cose non hanno un punto di ancoraggio, una scala definita”.