Gruppo Astrofili Arezzo | EHT, Event Horizon Telescope: il multi-occhio della Terra alla scoperta dei buchi neri
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EHT, Event Horizon Telescope: il multi-occhio della Terra alla scoperta dei buchi neri

Cento anni fa, Albert Einstein formulava la sua teoria della relatività gravitazionale: la gravità è la manifestazione della curvatura dello spazio-tempo. La foto che confermò la sua idea era quella di un’eclissi di Sole (1919) in cui si vedevano le stelle sullo sfondo in una posizione diversa dal previsto: la loro luce era stata piegata dal campo gravitazionale del Sole.
Un secolo dopo, anche gli astrofisici per la prima volta hanno ammirato l’immagine di un buco nero: aveva ragione Einstein.

10 aprile 2019: viene presentata la prima foto di un buco nero collocato al centro della galassia ellittica gigante, Galassia Virgo A (M87).

12 maggio 2022: tra l’entusiasmo generale di tutti gli studiosi e degli appassionati di astronomia é stata presentata la prova certa che anche al centro della nostra galassia, la Via Lattea, é presente un buco nero super massiccio:  Sagittarius A*

Il Tweet dell’ ALMA Observatory che mette a confronto i due buchi neri M87 e Sgr A*

Questi straordinari risultati li dobbiamo ad un progetto internazionale costituito da un sistema di radiotelescopi distribuiti sul globo e distanti migliaia di chilometri l’uno dall’altro; basati sulla tecnica delle “interferometria a base molto ampia (VLBI)” e ad alta risoluzione angolare,  la rete così costituita é in grado di sincronizzare i dati provenienti da ogni singola stazione e rielaborarlo sotto forma di unica immagine creando un unico telescopio virtuale di dimensioni pari a quelle della Terra.

Lo studio mediante radiotelescopi si rende necessario rispetto all’osservazione ottica poiché le nubi di polveri e gas che circondano il centro della galassia rendono difficoltosa la ricezione del segnale. L’aggiunta della tecnologia di “interferometria a base molto ampia (VLBI)” é altresì indispensabile per i radiotelescopi per bypassare l’ostacolo rappresentato dalle nubi di gas ionizzato.

La rete é denominata EHT , acronimo per Event Horizon Telescope.

I singoli telescopi coinvolti nell’EHT nell’aprile 2017, quando sono state condotte le osservazioni su M87 erano:

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array),

APEX (Atacama Pathfinder Experiment)

Telescopio IRAM da 30-metri;

JCMT (James Clerk Maxwell Telescope);

Telescopi LMT (Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano), SMA (Submillimeter Array), SMT (UArizona Submillimeter Telescope), SPT (South Pole Telescope).

Da allora, l’EHT ha aggiunto alla rete il GLT (Greenland Telescope), il NOEMA (NOrthern Extended Millimeter Array) e  il telescopio da 12 metri di diametro a Kitt Peak dell’Università dell’Arizona a Kitt Peak.

A global map showing the radio observatories that form the Event Horizon Telescope (EHT) network used to image the Milky Way’s central black hole, Sagittarius A*. The telescopes highlighted in yellow were part of the EHT network during the observations of Sagittarius A* in 2017. These include the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), the Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), IRAM 30-meter telescope, James Clark Maxwell Telescope (JCMT), Large Millimeter Telescope (LMT), Submillimeter Array (SMA), Submillimetere Telescope (SMT) and South Pole Telescope (SPT).   Highlighted in blue are the three telescopes added to the EHT Collaboration after 2018: the Greenland Telescope, the NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) in France, and the UArizona ARO 12-meter Telescope at Kitt Peak.

Image Credit: ESO/M. Kornmesser

Source: https://www.eso.org/public/italy/images/eso2208-eht-mwi/

Il consorzio EHT è composto da 13 istituti partecipanti; l’Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, l’Università dell’Arizona, il Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, l’Università di Chicago, l’Osservatorio dell’Asia orientale, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, Large Millimeter Telescope, Max Planck Institute for Radioastronomy, MIT Haystack Observatory, l’Osservatorio astronomico nazionale del Giappone, il Perimeter Institute for Theoretical Physics, e la Radboud University.

La collaborazione EHT coinvolge oltre 300 ricercatori provenienti da Africa, Asia, Europa, Nord e Sud America

Il contributo più consistente per la scoperta di Sagittarius A* é stato fornito dall’Atacama Large Millimeter/submillimeter Assay, attualmente il più potente radiointerferometro esistente al Mondo, situato a 5000 metri di altitudine nel deserto di Atacama in Cile e costituito da un array di 66 radiotelescopi con diametro di 12 e 7 metri che osservano alle lunghezze d’onda millimetriche e sub-millimetriche.

Non manca il contributo italiano: l’Italia partecipa ad ALMA attraverso l’ European Southern Observatory mentre l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) di Bologna ospita il nodo italiano del Centro regionale europeo ALMA.

Qualche curiosità informatica:

– per accogliere i dati raccolti dai radiotelescopi EHT é stato previsto l’utilizzo di speciali hard-disk “helium-sealed”: il crash delle testine di lettura/scrittura sul disco dovuto alla mancanza del cuscinetto d’aria a causa della rarefazione di quest’ultima (specialmente nei radiotelescopi che lavorano in condizioni ambientali particolarmente ostili) é stato appunto ovviato utilizzando l’elio;

– I primi tentativi di rilevamento diretto dell’ombra di Sagittarius A* risalgono al 2017. In quella occasione l’EHT ha prodotto 4.5 petabyte di dati (1 Petabyte = 1000 Terabyte): trasferire una mole così elevata di dati via internet sarebbe avrebbe impiegato molto tempo con grossi rischi di perdite dati. Gli HD sono stati estratti dai computer e letteralmente spediti via corriere ai centri di elaborazione dati avvenuta presso l‘Osservatorio Haystack del MIT negli Stati Uniti e il Max Planck Institute for Radio Astronomy in Germania. L’elaborazione é stata prossibile utilizzando un complesso computer costituito da 800 CPU.

Roberta Gori

 

PLUS: per i possessori di una stampante 3D, al seguente link potrà trovare il file per stampare il modello 3D di una antenna ALMA!

https://www.almaobservatory.org/en/publications/printable-3d-model-of-an-alma-antenna/

 

Immagine di copertina, credit: EHT Collaboration.

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Mika
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