Perché i buchi neri nelle foto non sono affilati?

Il buco nero al centro della nostra galassia è da tempo uno degli oggetti più fotografati nello spazio. Nonostante gli sforzi degli astronomi che utilizzano alcuni dei migliori radiotelescopi del mondo, le immagini di questo gigante cosmico sono sempre apparse sfocate piuttosto che nitide.

Un team guidato da Alexander Plavin del Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian ha studiato questo fenomeno analizzando quasi un decennio di dati di archivio da dieci radiotelescopi sparsi negli Stati Uniti. Il loro studio si è concentrato sul quasar TXS 2005+403, situato a circa 10 miliardi di anni luce di distanza nella costellazione del Leone. Esaminando i dati raccolti tra il 2010 e il 2019 a frequenze comprese tra 1 e 5 GHz, hanno scoperto modelli inaspettati nelle emissioni radio provenienti dal quasar. Invece di vedere un'immagine liscia e sfocata, hanno trovato caratteristiche strutturate persistenti che sono rimaste coerenti nel tempo.

Queste strutture non erano casuali ma apparivano ripetutamente nelle stesse posizioni. Questa scoperta suggerisce che le distorsioni osservate sono causate da turbolenze all'interno del mezzo interstellare della nostra galassia. Proprio come le onde di calore sopra l'asfalto possono distorcere la vista di oggetti lontani, il mezzo interstellare - che comprende elettroni ionizzati e altre particelle - agisce in modo simile con le onde radio. Questa turbolenza crea una sorta di distorsione atmosferica che influenza il modo in cui percepiamo gli oggetti celesti lontani.

Il team ha notato che anche le coppie di telescopi più distanti non avrebbero dovuto rilevare segnali così chiari secondo i modelli standard, tuttavia le loro osservazioni si allineano precisamente con le previsioni basate sulla teoria della turbolenza.

Capire come la turbolenza influisce sulle onde radio a diverse frequenze e tempi potrebbe consentire agli astronomi di correggere queste distorsioni quando producono immagini di buchi neri. Ciò porterebbe a visualizzazioni più nitide e precise di questi oggetti enigmatici. Le implicazioni di questa ricerca vanno oltre le semplici immagini più chiare. Se gli scienziati possono modellare con precisione come l'energia viaggia attraverso i media interstellari turbolenti, potrebbero ottenere informazioni più approfondite su come il gas si comporta prima di collassare per formare nuove stelle. Questa conoscenza potrebbe aiutare a perfezionare le teorie sulla formazione stellare e la dinamica delle galassie.

L'importanza di considerare i fattori ambientali quando si interpretano i dati astronomici, in quanto ciò che una volta si pensava fosse rumore o errore potrebbe effettivamente rivelare processi fisici sottostanti. Gli studi in corso continuano a esplorare le proprietà di questo velo turbolento, con campagne di follow-up che utilizzano il Very Long Baseline Array (VLBA) che si svolgono per tutto il 2026.

Quello che una volta era considerato una limitazione, un'immagine sfocata, ora potrebbe essere riconosciuto come una finestra su aspetti precedentemente invisibili del paesaggio galattico.