L’astrofisica italiana Mariafelicia De Laurentis è stata di recente nominata Project Scientist dell’Event Horizon Telescope (EHT). Professoressa di astronomia e astrofisica all’Università di Napoli Federico II e associata all’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), De Laurentis avrà un ruolo chiave nel coordinamento delle attività di ricerca e nell’orientare le future osservazioni del telescopio globale.
EHT è un progetto internazionale che utilizza la tecnica dell’interferometria a lunghissima base (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) per combinare i dati di radiotelescopi situati in diverse parti del mondo. Questo consente di ottenere un potere risolutivo equivalente a quello di un telescopio delle dimensioni della Terra.
Grazie a questa infrastruttura, nel 2019 è stata ottenuta la storica immagine dell’orizzonte degli eventi del buco nero supermassiccio M87*, seguita nel 2022 dalla prima immagine di Sagittarius A*, il buco nero al centro della nostra galassia. La nomina di De Laurentis a Project Scientist rafforza ulteriormente la presenza e il contributo della ricerca italiana all’interno del progetto.
Mariafelicia De Laurentis ha da tempo un ruolo centrale nell’analisi dei dati e nella modellizzazione teorica dei buchi neri. Precedentemente, è stata Deputy Project Scientist di EHT e componente del Consiglio scientifico della collaborazione. La sua nomina arriva in un momento cruciale per EHT, che si prepara a una nuova fase di osservazioni. Le abbiamo chiesto di raccontarci il significato di questa nomina e le prospettive future dell’Event Horizon Telescope.
Cosa significa per lei, personalmente e professionalmente, questo riconoscimento? Quali saranno le sue principali responsabilità come Project Scientist di EHT?
Il riconoscimento come Project Scientist dell’Event Horizon Telescope rappresenta per me un grande onore, sia a livello personale che professionale. È un attestato di fiducia da parte della comunità scientifica e un riconoscimento del lavoro svolto in questi anni all’interno della collaborazione EHT. Personalmente, è una conferma dell’importanza di dedicarsi con passione e determinazione alla ricerca, mentre professionalmente segna un passaggio di grande responsabilità.
Il mio ruolo sarà quello di garantire la coerenza scientifica del progetto, supervisionando le strategie osservative, l’analisi dei dati e l’interpretazione dei risultati. Dovrò coordinare il lavoro tra scienziati e tecnici, facilitare il dialogo tra le diverse anime della collaborazione e contribuire a definire le priorità scientifiche future. Sarà fondamentale assicurarsi che le osservazioni condotte dall’EHT portino il massimo beneficio alla comunità scientifica e permettano di rispondere alle domande fondamentali sulla natura dei buchi neri.
Quali sono le maggiori sfide tecniche e teoriche nell’osservazione dei buchi neri con EHT?
Le sfide che affrontiamo nell’osservazione dei buchi neri con l’EHT sono molteplici e riguardano sia aspetti tecnici che teorici. Dal punto di vista tecnologico, la sfida principale è la natura stessa dell’EHT, un’interferometria su scala planetaria che richiede una sincronizzazione estremamente precisa tra telescopi distribuiti in tutto il mondo.
La turbolenza atmosferica e le condizioni meteo nei diversi siti possono influenzare le osservazioni, così come la sensibilità degli strumenti, che deve essere continuamente migliorata per ottenere immagini più dettagliate.
Un’altra sfida cruciale è la gestione dell’enorme quantità di dati raccolti, che richiede tecniche avanzate di analisi e imaging. Dal punto di vista teorico, invece, il nostro obbiettivo è verificare le previsioni della Relatività Generale in condizioni estreme, studiare il ruolo dei campi magnetici e della materia in accrescimento intorno ai buchi neri e, non meno importante, esplorare la possibilità che esistano alternative ai buchi neri classici. Distinguere tra questi scenari richiede modelli teorici sofisticati e un’interpretazione attenta dei dati osservativi.
Quali obiettivi sono prioritari per il futuro di EHT? Cosa sarà necessario modificare, migliorare nella sua infrastruttura per renderlo ancora più efficiente?
l futuro dell’EHT si concentra su obiettivi ambiziosi, che mirano a spingere oltre i limiti attuali della nostra capacità di osservare e comprendere i buchi neri. Una delle priorità è migliorare la risoluzione e la sensibilità delle osservazioni, espandendo la rete di telescopi e includendo nuove stazioni in aree strategiche, per ottenere una copertura più completa.
Un altro obiettivo fondamentale è l’osservazione a frequenze più elevate, che consentirebbe di ottenere immagini ancora più nitide e dettagliate. Attualmente, l’EHT opera con campagne osservative limitate a pochi giorni all’anno, ma un passo avanti decisivo sarebbe rendere le osservazioni più frequenti e dinamiche, per studiare l’evoluzione nel tempo delle strutture vicino all’orizzonte degli eventi.
Parallelamente, sarà essenziale migliorare le tecniche di analisi dei dati, sfruttando approcci sempre più avanzati di imaging e machine learning, che potrebbero permetterci di estrarre informazioni più dettagliate e precise dai segnali raccolti.
Quali saranno i prossimi target di EHT? Quali sono i vostri obbiettivi a breve e lungo termine?
I prossimi target dell’EHT includono l’osservazione più dettagliata di Sgr A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, e di M87, con l’obiettivo di ottenere immagini a maggiore risoluzione e di analizzare la loro evoluzione nel tempo.
A breve termine, uno degli obiettivi principali è migliorare la qualità delle immagini attraverso nuove tecniche di analisi dati e l’uso di osservazioni multi-frequenza, che potrebbero fornire informazioni cruciali sui campi magnetici e sulla dinamica del plasma vicino all’orizzonte degli eventi.
Nel medio termine, si punta ad osservare altri buchi neri supermassicci in galassie vicine, come Centaurus A e NGC 1275, che potrebbero offrire nuove prospettive sui getti relativistici e sulla connessione tra buchi neri e strutture su larga scala nell’Universo.
A lungo termine, si mira a rendere le osservazioni più frequenti e dinamiche, riducendo il tempo tra una campagna osservativa e l’altra per monitorare con maggiore continuità l’attività dei buchi neri.
Un passo fondamentale in questa direzione sarà un programma di osservazioni ripetute nel tempo, che permetterà di costruire veri e propri filmati della variabilità dei buchi neri su scale temporali di giorni o settimane. Questo consentirà di studiare i cambiamenti nella struttura dell’anello di emissione e nelle caratteristiche dei getti relativistici con una precisione senza precedenti.
Un’altra prospettiva futura è l’osservazione a frequenze più alte, che potrebbe permettere di ottenere dettagli ancora più nitidi, riducendo gli effetti della dispersione interstellare. Questi sviluppi saranno fondamentali per testare in modo ancora più rigoroso le teorie gravitazionali e comprendere meglio la fisica estrema nei pressi degli orizzonti degli eventi.
Ringraziamo Mariafelicia De Laurentis per la disponibilità a questa intervista. Il suo ingresso come Project Scientist dell’Event Horizon Telescope rappresenta un riconoscimento importante per la ricerca italiana, e un passo avanti per la comprensione dei buchi neri. Nei prossimi anni, la collaborazione EHT continuerà a spingere i limiti della tecnologia e della teoria per rispondere alle grandi domande dell’astrofisica moderna.
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