Prima immagine di un buco nero

Il racconto

Una stella così pesante

Un buco nero è uno degli oggetti più strani dell'universo. Nasce, di solito, quando una stella molto più grande del Sole finisce il combustibile e crolla su sé stessa: tutta la sua materia si concentra in uno spazio piccolissimo. La gravità, cioè la forza che attira le cose, diventa così forte che niente, nemmeno la luce, riesce più a scappare. Per questo non si vede: è «nero». Il suo confine si chiama «orizzonte degli eventi»: chi lo oltrepassa non può più tornare indietro.

L'idea risale a Einstein. Nel 1915 egli pubblicò la teoria della relatività generale, secondo cui la gravità è una curvatura dello spazio e del tempo. Pochi mesi dopo, l'astronomo tedesco Karl Schwarzschild, che si trovava al fronte durante la Prima guerra mondiale, trovò una soluzione delle sue equazioni che descriveva proprio un oggetto così. Einstein stesso, però, non credeva che potesse esistere davvero. Il nome «buco nero» fu reso famoso nel 1967 dal fisico americano John Wheeler.

Prove indirette

Per decenni i buchi neri rimasero un'ipotesi. Poi gli astronomi cominciarono a trovarne le tracce: stelle che giravano intorno a un punto invisibile, gas che cadeva in un vortice e diventava caldissimo, emettendo raggi X, e perfino, nel 2015, le onde gravitazionali, piccolissime vibrazioni dello spazio provocate dalla fusione di due buchi neri, captate dagli strumenti LIGO. Mancava però una cosa: vederne uno.

Un telescopio grande come la Terra

Fotografare un buco nero è un'impresa enorme. Anche quelli più grandi sono lontanissimi e, visti dalla Terra, sembrano minuscoli, come se si volesse vedere un'arancia sulla Luna. Per ottenere un'immagine così nitida servirebbe un telescopio grande quanto il nostro pianeta. Gli scienziati ebbero un'idea: collegare tra loro telescopi radio in luoghi molto distanti, e far lavorare tutti insieme come un unico telescopio gigante. Nacque così l'Event Horizon Telescope, il «telescopio dell'orizzonte degli eventi».

Nell'aprile 2017 otto radiotelescopi, in Cile, alle Hawaii, in Arizona, in Messico, in Spagna e al Polo Sud, puntarono per alcuni giorni verso lo stesso bersaglio: il centro di una grande galassia, chiamata M87, a circa cinquantacinque milioni di anni luce dalla Terra. I telescopi registrarono quantità enormi di dati, circa cinque petabyte, tanti che non si potevano inviare via Internet: furono caricati su centinaia di dischi e portati con aerei fino a due centri di calcolo, negli Stati Uniti e in Germania. Per due anni oltre duecento scienziati, di tanti paesi, lavorarono per ricostruire l'immagine: tra loro, una giovane informatica, Katie Bouman, diventata famosa quando una sua fotografia accanto ai dischi girò sul web, anche se fu un lavoro di squadra, a cui contribuirono molte persone.

L'immagine

Il 10 aprile 2019, in conferenze stampa a Bruxelles, Washington, Tokyo, Santiago e altre città, fu mostrata la prima fotografia di un buco nero: un anello arancione, di luce sfocata, attorno a una macchia nera al centro. L'anello è il gas che gira a velocità altissima intorno al buco nero e si scalda; la zona buia è la sua ombra. Il buco nero di M87 pesa circa sei miliardi e mezzo di volte il Sole, e il suo orizzonte è più grande di tutto il Sistema solare.

Nel 2022 lo stesso gruppo pubblicò la fotografia di un altro buco nero, quello al centro della nostra galassia, la Via Lattea, chiamato Sagittarius A*, lontano circa ventisettemila anni luce e con una massa di circa quattro milioni di Soli. Anche qui, un anello luminoso intorno a un centro scuro.