Gli scienziati hanno compiuto un passo avanti nella comprensione dell’ambiente caotico che circonda i buchi neri, utilizzando un telescopio trasportato da un pallone chiamato XL-Calibur. Una collaborazione internazionale, che include ricercatori della Washington University di St. Louis, ha effettuato le misurazioni più precise finora della luce a raggi X polarizzata emessa vicino al buco nero Cygnus X-1, situato a 7.000 anni luce dalla Terra. Questi dati forniscono indizi vitali su come la materia cade nei buchi neri e sull’immensa energia rilasciata nel processo.
Comprensione della polarizzazione e della fisica dei buchi neri
La chiave per questa nuova comprensione sta nella misurazione della polarizzazione della luce. La polarizzazione si riferisce alla direzione in cui vibrano le onde luminose. Analizzando queste vibrazioni, gli scienziati possono dedurre la forma e il comportamento del gas surriscaldato e del materiale che orbita violentemente attorno ai buchi neri: condizioni impossibili da osservare direttamente altrimenti.
“Se provassimo a trovare Cyg X-1 nel cielo, cercheremmo un punto davvero minuscolo di luce a raggi X”, spiega Ephraim Gau, uno studente laureato coinvolto nella ricerca. “La polarizzazione è quindi utile per conoscere tutto ciò che accade attorno al buco nero quando non possiamo scattare foto normali dalla Terra”.
L’approccio unico di XL-Calibur
XL-Calibur non è un telescopio tradizionale. È uno strumento a palloncino ad alta quota progettato per misurare la polarizzazione dei raggi X con una precisione senza precedenti. A differenza dei telescopi terrestri, XL-Calibur opera al di sopra dell’atmosfera terrestre, evitando distorsioni che altrimenti interferirebbero con misurazioni precise. Le ultime osservazioni sono arrivate da un volo nel luglio 2024, in viaggio dalla Svezia al Canada.
Perché è importante: testare le teorie del buco nero
I dati raccolti da Cygnus X-1 sono cruciali per testare simulazioni computerizzate avanzate della fisica dei buchi neri. Gli scienziati possono ora confrontare le osservazioni del mondo reale con modelli teorici, affinando la nostra comprensione di questi oggetti cosmici estremi. Non si tratta solo di curiosità teorica; ci aiuta a comprendere le leggi fondamentali che governano l’universo.
Missioni future: espandere la ricerca
Il team sta già pianificando le future missioni. Nel 2027, XL-Calibur verrà lanciato dall’Antartide, puntando ad ulteriori buchi neri e stelle di neutroni. Combinati con i dati provenienti dai satelliti della NASA come IXPE, i ricercatori ritengono che potrebbero presto risolvere questioni di vecchia data sulla fisica dei buchi neri.
“In combinazione con i dati provenienti dai satelliti della NASA come IXPE, potremmo presto avere informazioni sufficienti per risolvere domande di vecchia data sulla fisica dei buchi neri nei prossimi anni”, ha affermato Henric Krawczynski, il ricercatore principale del progetto.
Una collaborazione globale
XL-Calibur è il risultato di una massiccia collaborazione internazionale, tra cui la Washington University di St. Louis, l’Università del New Hampshire, l’Università di Osaka, l’Università di Hiroshima, l’ISAS/JAXA, il KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma e il Goddard Space Flight Center, insieme ad altri 13 istituti di ricerca. Questo sforzo di collaborazione sottolinea la portata dell’impegno scientifico necessario per sondare i misteri che circondano i buchi neri.
Le nuove osservazioni rappresentano un significativo passo avanti nella ricerca sui buchi neri, fornendo informazioni senza precedenti sulle condizioni estreme vicino a questi colossi cosmici. Man mano che il progetto avanza, i dati raccolti da XL-Calibur promettono di sbloccare una comprensione più profonda degli oggetti più enigmatici dell’universo
