Ricordate quella splendida “prima immagine” del buco nero Sagittarius A* (Sgr A) nel cuore della Via Lattea? Ebbene, ciò potrebbe non essere del tutto accurato, secondo i ricercatori dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ).
Invece, il disco di accrescimento attorno a Sagittarius A* potrebbe essere più allungato, piuttosto che la forma circolare che abbiamo visto per la prima volta nel 2022.
Gli scienziati della NAOJ hanno applicato diversi metodi di analisi ai dati Sgr A* catturati per la prima volta dal team dell’Event Horizon Telescope (EHT). I dati EHT provengono da una rete di otto radiotelescopi terrestri. L’analisi originale mostrava una struttura toroidale luminosa che circondava una regione centrale scura.
La rianalisi che risulta in una forma diversa indica qualcosa sui movimenti e sulla distribuzione della materia nel disco.
In tutta onestà verso entrambi i gruppi, l’analisi dei dati della radiointerferometria è molto complessa. Secondo l’astronomo NAOJ Miyoshi Mikato, l’aspetto arrotondato potrebbe essere dovuto al modo in cui è stata creata l’immagine.
“Partiamo dal presupposto che l’immagine anulare sia il risultato di errori durante l’analisi delle immagini dell’EHT e che questa parte di essa fosse un artefatto, non l’effettiva struttura astronomica”, ha suggerito Miyoshi.
Spiegare l’aspetto di un buco nero
Allora, che aspetto ha Archer A* nella rianalisi della NAOJ?
“La nostra immagine è leggermente allungata nella direzione est-ovest, e la metà orientale è più luminosa della metà occidentale”, ha detto Miyoshi.
“Pensiamo che questa apparizione significhi che il disco di accrescimento che circonda il buco nero ruota a circa il 60% della velocità della luce”.
Il disco di accrescimento è pieno di materiale surriscaldato, che “circonda lo scarico” per così dire, confluendo nel buco nero da 4 milioni di masse solari. Mentre ruota attraverso il disco di accrescimento, l’attrito e l’azione dei campi magnetici riscaldano il materiale. Ciò lo fa brillare, principalmente nei raggi X e nella luce visibile, oltre a emettere emissioni radio.
Vari fattori influenzano anche la forma del disco di accrescimento, inclusa la rotazione del buco nero stesso. Inoltre, il tasso di accrescimento (cioè quanta materia cade nel disco), così come il momento angolare della materia, influenzano tutti la forma.
Anche la forza gravitazionale del buco nero distorce la nostra visione del disco di accrescimento. Questo tipo di distorsione “mirror” rende molto difficile la fotografia. A quanto pare, entrambe le visualizzazioni della forma reale del disco – la vista circolare originale dell’EHT o la vista allungata del NAOJ – possono essere accurate.
Allora perché le diverse opinioni sui buchi neri?
In che modo i team sono arrivati a due visioni leggermente diverse di Sagittarius A* utilizzando gli stessi dati?
“Nessun telescopio può catturare perfettamente un’immagine astronomica”, ha osservato Miyoshi. Per le osservazioni EHT, risulta che i dati interferometrici provenienti da telescopi ampiamente associati possono contenere lacune. Durante l’analisi dei dati, gli scienziati devono utilizzare tecniche speciali per costruire un quadro completo. Questo è ciò che ha fatto il team EHT, ottenendo l’immagine del “buco nero arrotondato”.
Il team di Miyoshi ha pubblicato un articolo in cui descrive i risultati. In esso, suggeriscono che la struttura toroidale nell’immagine EHT del 2022 è un artefatto causato dalla funzione di diffusione del punto irregolare (PSF) dei dati EHT.
La PSF descrive come un sistema di imaging interagisce con una sorgente puntiforme nell’area che sta osservando. Aiuta a fornire una misura di quanta sfocatura è causata da imperfezioni nell’ottica (o, in questo caso, da lacune nei dati interferometrici). In altre parole, aveva problemi a “colmare” le lacune.
Il team della NAOJ ha rianalizzato i dati e ha utilizzato un metodo di mappatura diverso per colmare le lacune nei dati. Ciò ha provocato una forma allungata per il disco di accrescimento Sgr A*.
La metà del disco è più luminosa e suggeriscono che ciò sia dovuto al potenziamento Doppler mentre il disco ruota rapidamente. Suggeriscono che i dati appena analizzati e l’immagine estesa mostrano una parte del disco che si trova a pochi raggi di Schwarzschild dal buco nero, che ruota molto rapidamente e può essere vista da un angolo di 40°-45°.
Qual è il prossimo passo?
Questa rianalisi dovrebbe contribuire a una migliore comprensione della forma effettiva del disco di accrescimento Sgr A*. Lo studio EHT su Sagittarius A* che ha portato alla pubblicazione dell’immagine nel 2022 è stato il primo tentativo dettagliato di mappare la regione che circonda il buco nero.
IL Il Consorzio EHT sta lavorando per miglioramenti Per produrre immagini interferometriche migliori e più dettagliate di questo e di altri buchi neri. In definitiva, ciò dovrebbe portare a visioni più accurate.
Gli studi di follow-up dovrebbero aiutare a colmare eventuali lacune nelle osservazioni del disco di accrescimento. Inoltre, studi dettagliati dell’ambiente circostante il buco nero dovrebbero fornire maggiori indizi sul buco nero nascosto all’interno del disco.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato da L’universo oggi. Leggi l’articolo originale.
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