NASA: l'anatomia di un buco nero in una nuova animazione

NASA: l'anatomia di un buco nero in una nuova animazione

Un buco nero sferico è un oggetto esotico e difficile da immaginare. Grazie al lavoro dei ricercatori della NASA è ora però più facile riuscire a capire com'è strutturato e come lo vedremmo se fossimo abbastanza vicini.

di pubblicata il , alle 09:01 nel canale Scienza e tecnologia
NASA
 

Ad Aprile di quest'anno è stata rivelata la più importante immagine (molto diversa da una tradizionale fotografia) riguardante un buco nero. Anche se inizialmente ci si aspettava di vedere Sagittarius A* (al centro della Via Lattea) sugli schermi di tutto il Mondo è invece apparso quello al centro della galassia M87.

black hole nasa animation gif

Ma com'è strutturato un buco nero? Difficile immaginare oggetti così particolari ed esotici ma la NASA ci è venuta in aiuto con una nuova immagine e una nuova animazione che può aiutare anche i non addetti ai lavori a capire come "funziona" e quali sono le componenti di questi importanti oggetti celesti.

Dall'animazione all'anatomia di un buco nero

L'animazione che è possibile vedere in apertura rappresenta quello che un osservatore potrebbe vedere nelle vicinanze di un buco nero di grandi dimensioni. Si nota così il disco di gas che ruota intorno al centro di gravità ma è ancora più ipnotica la distorsione della luce che compone così un'immagine decisamente suggestiva.

La visualizzazione del disco di accrescimento è così deformato dall'elevata gravità cambiando il nostro senso prospettico e complicando così la vista di questo oggetto molto particolare. La materia che è più vicina al buco nero viaggia a velocità prossime a quelle della luce mentre se ci si allontana verso lo Spazio, la velocità si riduce. Questo mescolarsi di materia crea quelle venature e differenze di luminosità.

NASA Black hole structure

Click sull'immagine per ingrandire

Per via degli effetti descritti anche nella Relatività di Einstein (effetto Doppler), il materiale che si muove verso di noi appare più luminoso (zona del disco a sinistra nella simulazione) di quello che si sta allontanando (zona del disco a destra). Questo effetto però non è presente se si guarda il disco frontalmente.

Più ci si avvicina all'orizzonte degli eventi e al buco nero vero e proprio più le cose si complicano. Sempre la gravità elevata modifica ancora una volta il percorso della luce tanto che il la parte inferiore del disco appare come un anello (chiamato anello fotonico) che sembra evidenziare i contorni della regione più interna.

La luce, prima di sfuggire e giungere fino ai nostri occhi, ha però compiuto almeno uno (o più) giri intorno al buco nero. In questa ricostruzione la scelta è stata quella di un buco nero sferico e quindi da ogni parte lo si guardi, l'anello fotonico è sempre uguale. Oltre l'anello si trova l'ombra del buco nero: un'area che è grande circa due volte l'orizzonte degli eventi, luogo oltre il quale niente può sfuggire.

L'immagine che abbiamo ottenuto grazie all'Event Horizon Telescope (EHT) è ovviamente molto meno definita ma è anche realistica. Inoltre ha permesso di confermare che ciò che vedevamo in simulazioni come quella di questa notizia è molto realistica dando una base solida alle teorie che fino a ora avevamo sviluppato ma che non avevano ancora un riscontro di tipo osservativo.

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27 Commenti
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Eress19 Ottobre 2019, 10:08 #1
Mi sono sempre piaciuti i giochi-simulatori, carino questo dei buchi neri
aqua8419 Ottobre 2019, 10:21 #2
Come spesso accade quando ci sono queste notizie scientifiche rimango affascinato e al tempo stesso mi sorgono delle domande, probabilmente elementari, ma a cui io nn so dare una risposta.

Noi lo chiamiamo Buco Nero ma immagino che in realtà nn sia un vero buco, da quello che ho capito fino ad ora la peculiarità sta proprio nel fatto che la sua massa ha una gravità talmente enorme da nn lasciar passare nemmeno la luce, e dubito che "un buco" possa avere una massa enorme, quindi io ipotizzo che quel Nero che "vediamo" sia in realtà una cosa super massiccia.
È corretto??

L altra cosa che mi viene in mente, sappiamo che appunto ingoia la materia circostante, e se anche in questo caso è ancora valido il "Nulla si crea nulla si distrugge tutto si trasforma" dove va a finire tutta la materia che si mangia??
Non ditemi che se la infila nel buco nero perchè è una battuta scontata.

Grazie!
Karandas19 Ottobre 2019, 10:43 #3
Originariamente inviato da: aqua84
Come spesso accade quando ci sono queste notizie scientifiche rimango affascinato e al tempo stesso mi sorgono delle domande, probabilmente elementari, ma a cui io nn so dare una risposta.

Noi lo chiamiamo Buco Nero ma immagino che in realtà nn sia un vero buco, da quello che ho capito fino ad ora la peculiarità sta proprio nel fatto che la sua massa ha una gravità talmente enorme da nn lasciar passare nemmeno la luce, e dubito che "un buco" possa avere una massa enorme, quindi io ipotizzo che quel Nero che "vediamo" sia in realtà una cosa super massiccia.
È corretto??

L altra cosa che mi viene in mente, sappiamo che appunto ingoia la materia circostante, e se anche in questo caso è ancora valido il "Nulla si crea nulla si distrugge tutto si trasforma" dove va a finire tutta la materia che si mangia??
Non ditemi che se la infila nel buco nero perchè è una battuta scontata.

Grazie!


Il termine "buco nero" è un termine ovviamente improprio e colloquiale, il termine corretto è singolarità quantistica.
Probabilmente viene definito buco nero per motivi intuitivi come ad esempio il fatto che la luce non può scappare e quindi non è possibile vedere l'oggetto attraverso la luce riflessa, quindi apparirà nero, oppure come un lavandino dove l'acqua viene risucchiata, quando ci guardi dentro generalmente non vedi niente, è tutto nero!
Etc...
Dove finisce tutta la materia?
E' tutta li, super compressa, oppure succede qualcosa di completamente diverso poiché le regole del nostro universo li vengono stravolte, da cui la singolarità quantistica.
Probabilmente non lo sapremo mai cosa succede veramente dentro una una singolarità poiché non c'è modo di superare l'orizzonte degli eventi e poi tornare per raccontarlo.
Tutto molto affascinante lo so
DukeIT19 Ottobre 2019, 11:00 #4
Originariamente inviato da: Karandas
Il termine "buco nero" è un termine ovviamente improprio e colloquiale, il termine corretto è singolarità quantistica.
Probabilmente viene definito buco nero per motivi intuitivi come ad esempio il fatto che la luce non può scappare e quindi non è possibile vedere l'oggetto attraverso la luce riflessa, quindi apparirà nero, oppure come un lavandino dove l'acqua viene risucchiata, quando ci guardi dentro generalmente non vedi niente, è tutto nero!
Etc...
Dove finisce tutta la materia?
E' tutta li, super compressa, oppure succede qualcosa di completamente diverso poiché le regole del nostro universo li vengono stravolte, da cui la singolarità quantistica.
Probabilmente non lo sapremo mai cosa succede veramente dentro una una singolarità poiché non c'è modo di superare l'orizzonte degli eventi e poi tornare per raccontarlo.
Tutto molto affascinante lo so

In effetti è un concetto difficile da afferrare, io da profano, per semplificarmi le cose, l'ho sempre pensato come "il contrario del big bang"...
marcram19 Ottobre 2019, 11:40 #5
Pensavo che l'ombra del buco nero corrispondesse all'orizzonte degli eventi, invece è due volte più grande...
Allora non sono i fotoni le ultime particelle ad uscirne...
bonzoxxx19 Ottobre 2019, 11:43 #6
Nel film "interstellar" è rappresentato quasi identico a questo, molto bene e molto bello.
bonzoxxx19 Ottobre 2019, 11:44 #7
Originariamente inviato da: Karandas
Il termine "buco nero" è un termine ovviamente improprio e colloquiale, il termine corretto è singolarità quantistica.
Probabilmente viene definito buco nero per motivi intuitivi come ad esempio il fatto che la luce non può scappare e quindi non è possibile vedere l'oggetto attraverso la luce riflessa, quindi apparirà nero, oppure come un lavandino dove l'acqua viene risucchiata, quando ci guardi dentro generalmente non vedi niente, è tutto nero!
Etc...
Dove finisce tutta la materia?
E' tutta li, super compressa, oppure succede qualcosa di completamente diverso poiché le regole del nostro universo li vengono stravolte, da cui la singolarità quantistica.
Probabilmente non lo sapremo mai cosa succede veramente dentro una una singolarità poiché non c'è modo di superare l'orizzonte degli eventi e poi tornare per raccontarlo.
Tutto molto affascinante lo so


Spiegazione ottima, bravissimo
marcram19 Ottobre 2019, 12:23 #8
Originariamente inviato da: marcram
Pensavo che l'ombra del buco nero corrispondesse all'orizzonte degli eventi, invece è due volte più grande...
Allora non sono i fotoni le ultime particelle ad uscirne...


Ci ho ripensato sopra, e forse effettivamente è giusto così.
Perché nel limite in cui la velocità della luce è appena superiore alla velocità di fuga, il fotone avrà comunque una traiettoria curvilinea per deorbitare, ed arriverà rettilineamente all'osservatore solo dopo essersi allontanato un po' dal buco nero.
Non ci avevo pensato.
aleardo19 Ottobre 2019, 12:40 #9
Originariamente inviato da: bonzoxxx
Nel film "interstellar" è rappresentato quasi identico a questo, molto bene e molto bello.

Non è un caso: infatti l'ispiratore e consulente scientifico di Interstellar era Kip Thorne, il fisico poi vincitore del premio Nobel, specializzato proprio in fisica gravitazionale e in particolare nei buchi neri. In un'intervista trasmessa proprio ieri su Radio 3 si è detto molto compiaciuto del fatto che le immagini del film, basate sul suo modello, corrispondessero molto bene a quelle reali.
Er Monnezza19 Ottobre 2019, 13:50 #10
Originariamente inviato da: aqua84
L altra cosa che mi viene in mente, sappiamo che appunto ingoia la materia circostante, e se anche in questo caso è ancora valido il "Nulla si crea nulla si distrugge tutto si trasforma" dove va a finire tutta la materia che si mangia??
Non ditemi che se la infila nel buco nero perchè è una battuta scontata.

Grazie!


Come ogni cosa ha il suo opposto, anche il Buco Nero dovrebbe averne uno, per questo gli astronomi hanno ipotizzato l'esistenza di un fenomeno che hanno chiamato Buco Bianco, dove anzichè venire attirata al suo interno, la materia viene sparata fuori.
In pratica, da una parte dell'universo, un Buco Nero con la sua immensa forza di gravità distorce lo spazio creando un Wormhole, un tunnel che buca il tessuto dell'universo, mettendolo in comunicazione con un'altra parte di questo universo, o con un universo parallelo. Tutta la materia inghiottita da questo Buco Nero verrebbe sparata dall'altra parte del Wormhole, e uscirebbe fuori dal cosidetto Buco Bianco. Secondo alcuni astronomi, il Big Bang che avrebbe dato origine al nostro universo sarebbe stato in realtà un Buco Bianco.

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