Potrebbe sembrare banale dire che l'Universo è pieno di misteri. Ma è vero.
I principali tra loro sono cose come materia oscura, energia oscura e, naturalmente, i nostri vecchi amici i buchi neri. I buchi neri possono essere i più interessanti di tutti e lo sforzo per comprenderli e osservarli è in corso.
Tale sforzo verrà intensificato ad aprile, quando l'Event Horizon Telescope (EHT) tenterà di catturare la nostra prima immagine di un buco nero e il suo orizzonte degli eventi. Il bersaglio dell'EHT non è altro che il Sagittario A, il mostro buco nero che si trova al centro della nostra Galassia della Via Lattea. Sebbene l'EHT impiegherà 10 giorni a raccogliere i dati, l'immagine effettiva non sarà terminata e disponibile fino al 2018.
L'EHT non è un singolo telescopio, ma un certo numero di radiotelescopi in tutto il mondo collegati tutti insieme. L'EHT include super star del mondo dell'astronomia come l'Atacama Large Millimeter Array (ALMA) e ambiti meno conosciuti come il South Pole Telescope (SPT.) I progressi nella interferometria a lunghissima base (VLBI) lo hanno reso possibile collegare tutti questi telescopi insieme in modo che si comportino come un unico grande ambito delle dimensioni della Terra.
La potenza combinata di tutti questi telescopi è essenziale perché anche se il bersaglio dell'EHT, il Sagittario A, ha oltre 4 milioni di volte la massa del nostro Sole, è distante 26.000 anni luce dalla Terra. È inoltre lungo solo circa 20 milioni di km. Enorme ma minuscolo.
L'EHT è impressionante per una serie di motivi. Per funzionare, ciascuno dei telescopi componenti è calibrato con un orologio atomico. Questi orologi mantengono il tempo con una precisione di circa un trilionesimo di secondo al secondo. Lo sforzo richiede un esercito di dischi rigidi, che saranno tutti trasportati via jet-liner all'osservatorio Haystack presso il MIT per l'elaborazione. Tale elaborazione richiede quello che viene chiamato un computer a griglia, che è una sorta di supercomputer virtuale composto da 800 CPU.
Ma una volta che l'EHT ha fatto la sua cosa, cosa vedremo? Quello che potremmo vedere quando finalmente avremo questa immagine è basato sul lavoro di tre grandi nomi della fisica: Einstein, Schwarzschild e Hawking.
Mentre gas e polvere si avvicinano al buco nero, accelerano. Non accelerano solo un po ', accelerano molto e questo li fa emettere energia, che possiamo vedere. Sarebbe la mezzaluna di luce nell'immagine sopra. La chiazza nera sarebbe un'ombra proiettata sulla luce dal buco stesso.
Einstein non predisse esattamente l'esistenza di Black Holes, ma la sua teoria della relatività generale lo fece. Fu il lavoro di uno dei suoi contemporanei, Karl Schwarzschild, che in realtà inchiodò come un buco nero potesse funzionare. Passiamo rapidamente agli anni '70 e al lavoro di Stephen Hawking, che predisse ciò che è noto come Hawking Radiation.
Nel loro insieme, i tre ci danno un'idea di ciò che potremmo vedere quando l'EHT acquisirà ed elaborerà i suoi dati.
La relatività generale di Einstein predisse che stelle super imponenti avrebbero deformato lo spazio-tempo abbastanza da non sfuggire nemmeno alla luce. Il lavoro di Schwarzschild si basava sulle equazioni di Einstein e rivelò che i buchi neri avranno orizzonti di eventi. Nessuna luce emessa dall'interno dell'orizzonte degli eventi può raggiungere un osservatore esterno. E Hawking Radiation è la radiazione teorica del corpo nero che si prevede venga rilasciata dai buchi neri.
Il potere dell'EHT ci aiuterà a chiarire enormemente la nostra comprensione dei buchi neri. Se vediamo ciò che pensiamo di vedere, questo conferma la Teoria della relatività generale di Einstein, una teoria che è stata confermata ripetutamente osservazionalmente. Se EHT vede qualcos'altro, qualcosa che non ci aspettavamo affatto, significa che la Relatività Generale di Einstein ha sbagliato. Non solo, ma significa che non capiamo davvero la gravità.
Nei circoli della fisica dicono che non è mai intelligente scommettere contro Einstein. È stato dimostrato più volte. Per scoprire se aveva di nuovo ragione, dovremo aspettare fino al 2018.
