Un team internazionale di astronomi ha sperimentato con successo una nuova tecnica per migliorare le osservazioni dei buchi neri più deboli, utilizzando l’Event Horizon Telescope (EHT). La tecnica si chiama Frequency Phase Transfer (FPT) e permette di correggere le distorsioni causate dall’atmosfera terrestre, rendendo l’EHT più sensibile e preciso.
Nel test condotto, sono stati collegati tre radiotelescopi della rete EHT: l’IRAM da 30 metri in Spagna, il James Clerk Maxwell Telescope e il Submillimeter Array alle Hawaii. I ricercatori hanno usato osservazioni a una lunghezza d’onda di 3 millimetri per correggere i dati raccolti a 1 millimetro, la frequenza principale dell’EHT.
In condizioni normali, le osservazioni dell’EHT sono limitate dalla turbolenza atmosferica, che disturba i segnali radio e riduce il tempo utile per ottenere immagini. Con la tecnica FPT, già testata con successo a lunghezze d’onda maggiori dalla Korean VLBI Network, è possibile compensare questi effetti e osservare oggetti molto più deboli.
Tuttavia, per usare il metodo FPT, i telescopi devono essere in grado di osservare a due frequenze contemporaneamente (osservazioni “multicolore”), una caratteristica ancora poco comune. Il risultato positivo dell’esperimento spinge ora verso un potenziamento delle capacità multi-frequenza dell’EHT, uno degli obiettivi principali per il suo sviluppo futuro.
Verso il Next-Generation Event Horizon Telescope
Il Next-Generation Event Horizon Telescope (ngEHT) rappresenta l’evoluzione dell’attuale EHT, con l’obiettivo di raddoppiare il numero di telescopi nella rete e migliorare la risoluzione delle immagini. Il ngEHT prevede l’adozione di nuove tecnologie. Tra esse, ricevitori a doppia frequenza e protocolli di trasferimento dati ad alta velocità, per ottenere immagini e video ad alta definizione dei buchi neri.
Il progetto mira a testare la teoria della relatività generale di Einstein in prossimità dell’orizzonte degli eventi, esplorare la natura dei campi magnetici che circondano i buchi neri e comprendere l’origine dei getti relativistici. Per raggiungere questi obiettivi, è prevista l’espansione della rete con circa 10 nuovi radiotelescopi distribuiti globalmente.
La tecnica FPT si inserisce perfettamente in questa visione, poiché la capacità di osservare simultaneamente a più frequenze migliora la qualità delle immagini e consente di studiare oggetti più deboli. L’adozione di ricevitori multi-frequenza diventa quindi una priorità per le future implementazioni del ngEHT.
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Il futuro dell’osservazione dei buchi neri
Parallelamente al ngEHT, il progetto Black Hole Explorer (BHEX) mira a estendere le capacità di EHT nello spazio, combinando antenne radio terrestri con un telescopio spaziale. Questo permetterà di produrre immagini dettagliate dei buchi neri, rivelando strutture come l’anello di fotoni. E di studiare le proprietà di decine di buchi neri supermassicci.
Il BHEX prevede l’utilizzo di ricevitori a doppia polarizzazione che operano su una gamma di frequenze da 80 a 320 GHz, con una larghezza di banda istantanea di 32 GHz. I dati raccolti saranno trasmessi a terra tramite un collegamento laser ad alta velocità per l’analisi congiunta con le osservazioni terrestri.
La missione, proposta come missione NASA Small Explorers nel 2025, potrebbe rappresentare un passo fondamentale per superare i limiti delle osservazioni terrestri e approfondire la comprensione dei buchi neri e della fisica gravitazionale estrema.
Lo studio, pubblica su The Astronomical Journal, è reperibile qui.
